一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法
2023-06-01 17:52:56 2
一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法
【專利摘要】本發明基於場景削減技術提出一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法，屬於電力系統規劃與運行【技術領域】。所提方法可描繪間歇性電源典型出力、出力上下限的日特性曲線，在此基礎上與傳統可控電源發電能力、負荷日特性預測曲線進行比較，完成電力電量平衡計算，以解決現有工程方法因忽視間歇性電源出力隨機性、波動性特點而造成誤差過大的缺點。
【專利說明】一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電力電量平衡方法，特別是一種包含間歇性電源的電力電量平衡 方法。
【背景技術】
[0002] 電力電量平衡是電力系統規劃以及調度工作中的一項基礎任務，其目的是衡量電 力系統的發供電能力能否滿足負荷需求，計算結果將作為電源規劃、網架規劃、調度計劃制 定等的依據。在只包含火電、水電、核電等傳統可控電源的電力電量平衡中，負荷是唯一的 隨機變量，由枯水期、機組檢修等因素造成的電源受阻容量通常可根據經驗確定。平衡計算 大致流程為，將電源出力表徵為一個常數，即電源裝機容量與受阻容量之差，再與最大負荷 預測值進行比較完成電力平衡；通過電源有效利用小時數折算出發電量，與用電量預測值 進行比較即完成電量平衡。
[0003] 而在包含間歇性電源的電力電量平衡中，存在間歇性電源出力和負荷兩個隨機變 量。目前應用較廣泛的工程方法是將間歇性電源的裝機容量乘以同時率的經驗值，將乘積 作為電源的典型出力參與平衡，其計算結果往往存在較大誤差。誤差的根源在於，該方法將 間歇性電源等效為傳統電源，將出力表徵為常數，忽略了其固有的隨機性、波動性特點。例 如，在最大負荷出現的時刻，間歇性電源出力可能遠低於典型值，這就會導致電力充足的誤 判；在進行小區域電力平衡時，通常要計算最大電力盈餘或虧缺，以指導目標電網與外部 電網的聯絡通道建設，用前述工程方法進行此計算也將造成較大誤差。
[0004] 雖然間歇性電源的出力是不可控的，但其變化仍具有一定的規律，總結、描繪其日 特性曲線，再與負荷日特性曲線、傳統電源出力安排等進行比較，是提高電力電量平衡精度 的一種思路。本發明提出一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法，其核心是利用隨機規 劃中的場景削減技術求取間歇性電源的典型日出力特性曲線、出力上限和出力下限的日特 性曲線。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法。
[0006] 本發明主要採用以下方案進行實現：一種包含間歇性電源的電力電量平衡方 法，其特徵在於：所述方法包括以下步驟：S01、分別對前一年的各個月份，採集網內間歇 性電源總出力的歷史數據集DPwhis ;其中，
【權利要求】
1. 一種包含間歇性電源的電力電量平衡方法，其特徵在於：所述方法包括以下步驟： 501、 分別對前一年的各個月份，採集網內間歇性電源總出力的歷史數據集DPw his; 其中，
，N為該月天數，
為該月第η天的出力曲線，
為該月第η天第t時刻的出力數據，取15分鐘為一時 亥IJ，一天共包含96個時刻的數據； 502、 採用場景削減技術獲取前一年各月份中，間歇性電源出力的典型日特性曲線
503、 剔除極端氣象日，獲取前一年各月份中，間歇性電源出力上限和出力下限的日特 性曲線
504、 在前一年特性曲線的基礎上，根據間歇性電源裝機容量增長情況折算水平年各月 典型日特性曲線
、出力上限日特性曲線
和和出力下限日特性曲線
其中
為水平年各月份中 典型日特性曲線t時刻的出力數據，是Nw為間歇性電源在水平年的裝機容量，其中Nw his為 前一年的裝機容量，
為水平年出力 上限日特性曲線t時刻的出力數據
為水平年出力下限日特性曲線t時刻的出力數據； 505、 按照傳統電力平衡中的方法，給出水平年各月份中傳統電源發電能力的日特性曲 線P。= [P& ，…P。％]，Pet為該日傳統電源發t時刻發電量，Prt可取相同值； 506、 根據負荷預測獲得水平年各月典型日負荷曲線L= [Li，L2，…L96] ;Lt為水平年各 月典型日t時刻負荷； 507、 計算水平年各月電力盈虧量； 508、 計算水平年各月電量平衡： 對於各個月份，通過負荷預測確定當月用電量I，確定除火電外當月的發電量WK，根據 間歇性電源典型日出力曲線
計算間歇性電源當月發電量Ww，
N為該月天數，需要的火電發電量WT = W^Ww-WK，若當月火電開機及燃煤供應情況可以滿足發電fiWT，則電量供需平衡；若不能滿 足發電量^，則電量供不應求。
2. 根據權利要求1所述的包含間歇性電源的電力電量平衡方法，其特徵在於：步驟S02 還包括以下步驟： S021、djk為第j天與第k天出力曲線間的距離，
S022、統計各天出力曲線與其餘日期出力曲線的距離總和A為第i天出力曲線與其 餘日期出力曲線的距離總和，
S023選取Di最小當天的出力曲線
，作為該月典型日特性曲線
3. 根據權利要求1所述的包含間歇性電源的電力電量平衡方法，其特徵在於：步驟S03 的具體步驟為：S031、選取當月01最大的若干天作為極端氣象日，在統計出力極值時排除其 影響，其中Di為第i天出力曲線與其餘日期出力曲線的距離總和，
S032、設第a天與第b天為極端氣象日，將其剔除後當月剩餘日期的出力曲線組成有效 數據集，一天中第t個時刻的出力上下限為當月有效數據集中第t個時刻的最大值和最小 值，96個時刻的出力上下限組成曲線
4. 根據權利要求1所述所述的包含間歇性電源的電力電量平衡方法，其特徵在於：步 驟S07還包括以下步驟： 5071、 計算電力盈虧ΛΡ : 根據間歇性電源典型日出力曲線
、傳統電源日發電能力曲線P。和典型日負荷曲 線L，取15%備用率，計算電力盈虧的典型日序列ΛΡ，取ΛΡ中的最小元素值作為電力盈虧 量ΛΡ ; 其中，
5072、 如果作為送電區域，計算最大電力盈餘ΛΡΜΧ: 根據間歇性電源出力上限日特性曲線
、傳統電源日發電能力曲線Ρ。和典型日負荷 曲線L，計算電力最大盈餘的典型日序列ΛΡΜΧ，取ΛΡΜΧ中的最大元素值為ΛΡΜΧ; 其中，
5073、 如果作為受電區域，計算最大電力虧缺ΛΡ_: 根據間歇性電源出力下限日特性曲線
.傳統電源日發電能力曲線Ρ。和典型日負荷 曲線L，計算電力最大虧缺的典型日序列ΛΡ_，取ΛΡ_中的最小元素值為ΛΡ_; 其中，
【文檔編號】G06Q50/06GK104217294SQ201410452357
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】葉榮易, 楊劉林 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司經濟技術, 研究院