[发明专利]一种基于发电预测误差的光伏系统储能容量配置方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏系统储能规划技术领域，具体是一种基于发电预测误差的光伏系统储能容量选取方法。

背景技术

最近1年以来，国内支持光伏产业发展的政策陆续出台，并开始逐渐显示出拉动作用。2012年10月26日，国家电网公司发布了《做好分布式光伏发电并网服务的工作意见》，出台了允许分布式光伏发电分散接入低压配电网，允许富余电力上网，电网企业按国家政策全额收购富余电力的政策；此外，根据该意见，不超过6兆瓦的光伏发电项目接入电网，电网公司在受理、制订接入电网方案、并网调试全过程服务上完全免费。而以光伏发电为代表的可再生能源的间歇性、随机性及不确定性正成为阻碍其深度发展的重要障碍，随着可再生能源渗透率不断增加，它们给电网的安全可靠运行带来了越来越多的挑战。

对光伏系统的发电功率进行准确预测，以了解光伏并网系统的发电运行特性以及与电网调度、电力负荷等的配合问题，这样有助于整个电力系统的规划和运行，从而减少光伏发电随机性对电力系统的影响，提高系统的安全稳定性。常用的光伏发电功率预测的方法主要分为两种：第一种是不预测周围的环境因素而直接进行预测，例如ANN模型、马尔可夫链模型、灰度模型和统计模型等；另一种是通过相关因素的情况，间接的预测输出功率，相关因素包括辐照强度、温度、风速等。随着预测算法的不断改进，光伏发电预测的精度得到了很大改善，但在工程应用中仍存在较大误差。在系统中引入储能环节，当光伏出力高于预测值时存储能量，当光伏出力低于预测值时释放能量，可以有效减小预测误差，提高系统运行的可控性和平滑性。因此，光伏系统储能规划的显得极为重要，该领域迫切需要提出了一种能够广泛应用的光伏系统储能容量选取方法。

发明内容

本发明针对国内光伏系统储能规划的工程实际情况，提出了一种基于发电预测误差的光伏系统储能容量配置方法，用于减少光伏出力预测误差较大的问题，使不可控的光伏资源变得可控，从而满足光伏系统储能规划应用的实际需求，可广泛应用于光伏系统储能相关领域的科学研究和工程应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于发电预测误差的光伏系统储能容量配置方法，具体包括以下步骤：

1）采用典型预测方法对光伏出力进行预测，获得输出功率时间序列，结合光伏实际输出功率数据，计算预测误差并进行标幺化处理；

2）对预测误差进行排序和分组，绘制频率分布直方图，采用典型概率分布概率密度函数曲线对预测误差的概率分布进行拟合；

3）采用极大似然估计的方法计算拟合的概率密度函数的参数，评估拟合的精度，选取最优者作为选取储能装置额定功率确定的概率密度函数模型；

4）根据确定的概率密度函数模型，设定置信水平并计算相应的置信区间，选取置信区间上下限中绝对值较大者作为储能装置的额度功率；

5）利用储能装置补偿预测误差，计算储能装置荷电状态，并进行标幺化处理；

6）绘制荷电状态的累积分布曲线，采用典型分布的累积分布函数曲线对其进行拟合；

7）采用参数估计的方法计算各拟合累积分布函数的参数，评估拟合的精度，选取最优者作为储能装置额定容量确定的累积分布函数模型；

8）根据确定的概率密度函数模型，设定置信水平并计算该置信水平下的最小置信区间，选取置信区间上限与下限的差值较大者作为储能装置的额度容量。

本发明方法所述的对预测误差标幺化，其计算公式为：

e(k)=P_m(k)-P_f(k)

e*(k)=e(k)Pinst,k=1,2...,N]]>