[發明專利]滿足自相關性的風電隨機時序出力序列的生成方法及系統

在審

• 申請號: 202111340705.4
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114880624A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張彥濤;毛玉丹;朱利平;周勤勇;秦曉輝;施浩波;趙明欣;許彥平;丁保迪;白婕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;中國人民大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

本發明公開了一種滿足自相關性的風電隨機時序出力序列的生成方法及系統，包括：獲取風力發電場在第一預設時間段的風力發電歷史出力標幺值序列；根據所述風力發電歷史出力標幺值序列，確定第一自相關系數；根據所述第一自相關系數，確定迭代次數；根據所述迭代次數進行遞推迭代，確定風電隨機時序出力序列；通過本發明的方法能夠快速高效地確定滿足自相關性的風電隨機時序出力序列，實現出力序列自相關性指標自適應匹配，從而在滿足季節性差異、期望值、標準方差、概率分布密度、波動性分布、自相關性指標方面與歷史出力特征均具有很好的一致性。

技術領域

本發明涉及風力發電規劃技術領域，并且更具體地，涉及一種滿足自相關性的風電隨機時序出力序列的生成方法及系統。

背景技術

在高比例新能源電力系統的規劃階段，必須充分考慮風力發電的隨機性、波動性特征，分析其對電力電量平衡、新能源消納水平的影響。由于規劃水平年的風電出力未知，在工程中需要基于歷史風電出力的隨機性、波動性規律抽樣形成未來的時序出力序列，一般為每小時或每15分鐘一個采樣數值。抽樣的方法包括間接法和直接法兩類。間接抽樣法，先根據風電場歷史風速分布規律抽樣形成風速時序序列，然后再根據風速-風電出力轉換公式得到風電出力序列，該方法適用于單個風電場或風電場群。直接抽樣法，基于歷史風電出力序列的統計規律直接抽樣形成未來出力序列，既適用于單個風電場或風電場群，也適用于某個地區或全省。直接抽樣法根據原理不同分為馬爾可夫過程法、隨機微分方程法等。為了評價不同抽樣方法的優劣，通常將抽樣得到的時序出力序列與歷史時序出力序列的相關指標進行對比，常用的指標包括：出力期望值(平均值)、標準方差、分布密度、自相關性指標等。其中的前三個指標通常各方法均相對容易滿足，而自相關性指標各類方法差異較大，是相關研究的主要關注點。

發明內容

本發明提出一種滿足自相關性的風電隨機時序出力序列的生成方法及系統，以解決如何生成滿足自相關性的風電隨機時序出力序列的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種滿足自相關性的風電隨機時序出力序列的生成方法，所述方法包括：

獲取風力發電場在第一預設時間段的風力發電歷史出力標幺值序列；

根據所述風力發電歷史出力標幺值序列，確定第一自相關系數θ(h_jz)；

根據所述第一自相關系數θ(h_jz)，確定最優的迭代次數Nitr；

根據所述最優的迭代次數Nitr進行遞推迭代，確定風電隨機時序出力序列。

優選地，其中所述根據所述風力發電歷史出力標幺值序列，確定第一自相關系數θ(h_jz)，包括：

按照第二預設時間段對所述風力發電歷史出力標幺值序列中的標幺值X進行分析，計算每個第二預設時間段對應的第一期望值E(X)和第一標準方差S(X)；

按照預設時間間隔對每個第二預設時間段對應的風力發電歷史出力標幺值序列中的標幺值X進行分組，確定每個第三預設時間段對應的組數據Xh；

根據每個第三預設時間段對應的組數據Xh計算每個第三預設時間段對應的均值E(Xh)，并根據所述均值E(Xh)和所述第一期望值E(X)的比值確定每個第三預設時間段對應的歸一化系數Kh；

根據每個第三預設時間段對應的每個第三預設時間段對應的組數據Xh對應的歸一化系數Kh的比值，獲第一預設時間段對應的歸一化數據Xn(h)；

根據所述歸一化數據Xn(h)計算第一預設時間段對應的第二期期望值E(Xn)和第二標準方差Sn，確定上限γ＝max(Xh/Kh)；

根據所述第二標準方差Sn、上限γ和第二期期望值E(Xn)，確定貝塔分布的第一參數α和第二參數β；