[發明專利]一種計及源荷匹配特性的新能源可信容量評估方法及系統

在審

• 申請號: 202210124465.2
• 申請日: 2022-02-10
• 公開（公告）號: CN115149565A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 楊立超;張玉躍;劉曉明;柏貞楊;田鑫;楊思;張麗娜;程佩芬;魏佳;王男;張棟梁
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/14;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

本發明公開一種計及源荷匹配特性的新能源可信容量評估方法及系統，包括：根據新能源出力數據和負荷數據構建源荷聯合概率分布模型，根據源荷聯合概率分布模型進行考慮源荷相關性的蒙特卡洛抽樣和源荷出力的波動性修正，得到源荷相關性出力場景；基于源荷相關性出力場景，獲取新能源機組裝機后的可靠性指標，調整裝機容量，直至新能源機組裝機后的可靠性指標滿足誤差閾值，得到新能源機組裝機后所置換出的新能源可信容量。根據新能源出力數據和負荷數據分別建立源荷概率分布模型，對源荷雙側進行聯合概率特性建模，以生成源荷相關性場景，充分考慮源荷之間的匹配特性；從而基于等可靠性指標和可信容量表征指標進行更為精確的可信容量評估。

技術領域

本發明涉及新能源可信容量評估技術領域，特別是涉及一種計及源荷匹配 特性的新能源可信容量評估方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在 先技術。

新能源出力的波動性和間歇性特點導致其對電力系統的容量貢獻量難以評 估；且同一地區新能源場站在相似的地理環境和氣候條件下的出力與負荷的匹 配特性對容量貢獻程度的影響也難以忽略。因此，為準確評估新能源發電對電 力系統的容量貢獻效益，須對大規模新能源并網的電力系統進行可信容量研究。

目前，在新能源可信容量評估過程中，對于新能源互補性分析主要基于概 率建模描述其出力間的相關性實現，此類方法采用參數或非參數估計得到新能 源出力概率模型，繼而基于Copula函數描述多新能源電場出力相關性，構建多 新能源電場出力的聯合概率分布模型。此外，對于可信容量研究，主要針對單 個新能源場站可信容量評估，而缺少對同一地區多新能源場站之間互補性以及 與負荷的匹配特性問題的研究。

以上研究基于新能源出力的平穩性，將新能源出力互補特性理解為其負相 關性，但是未充分計及源荷匹配關系，可信容量評估結果偏于保守，限制新能 源有序規劃和消納。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種計及源荷匹配特性的新能源可信容 量評估方法及系統，根據新能源出力數據和負荷數據分別建立源荷概率分布模 型，對源荷雙側進行聯合概率特性建模，以生成源荷相關性出力場景，充分考 慮源荷之間的匹配特性，從而基于等可靠性指標和可信容量表征指標進行更為 精確的可信容量評估。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種計及源荷匹配特性的新能源可信容量評估方法， 包括：

根據獲取的新能源出力數據和負荷數據構建源荷聯合概率分布模型，根據 源荷聯合概率分布模型進行考慮源荷相關性的蒙特卡洛抽樣和源荷出力的波動 性修正，得到源荷相關性出力場景；

基于源荷相關性出力場景，獲取新能源機組裝機后的可靠性指標，調整裝 機容量，直至新能源機組裝機后的可靠性指標滿足誤差閾值，得到新能源機組 裝機后所置換出的新能源可信容量。

作為可選擇的實施方式，構建源荷聯合概率分布模型的過程包括：根據新 能源出力數據和負荷數據分別構建新能源概率分布模型和負荷概率分布模型， 根據新能源概率分布模型構建新能源總出力概率分布模型，根據新能源總出力 概率分布模型和負荷概率分布模型，采用Copula函數構建源荷聯合概率分布模 型。

作為可選擇的實施方式，對新能源出力數據采用非參數法，基于核密度估 計進行概率分布模型的建模，得到新能源概率分布模型；基于負荷數據采用極 大似然估計法得到負荷概率分布模型。

作為可選擇的實施方式，根據新能源概率分布模型采用Copula函數構建新 能源總出力概率分布模型，新能源概率分布包括風電出力概率分布和光伏出力 概率分布，基于核密度估計得到新能源出力概率分布函數，通過最優Copula函 數構建風電出力概率分布和光伏出力概率分布的聯合概率密度函數；根據聯合 概率密度函數、風電裝機容量和光伏裝機容量得到新能源總出力概率分布函數。