[发明专利]一种接入风力发电的电力系统备用容量确定方法

说明书

本发明提供一种接入风力发电的电力系统备用容量确定方法，该方法采用风电‑负荷节点的预测误差随机时间序列之间相关系数的方式，得到各控制区域的系统总负荷预测误差分布，然后由总的误差分布曲线得到所需配置的备用容量。本发明提出的方法，能够有效地应对区域边界可变的情况，可以快速准确地获得备用计算结果，并保证了风电接入后的备用容量的准确性与可靠性；同时兼顾了可靠性与经济性双重要求，采用柔性负荷参与备用容量的分摊，降低了备用成本，达到经济最优的目的。

技术领域

本发明涉及风力发电在电力系统中的应用领域，具体涉及一种接入风力发电的电力系统备用容量确定方法。

背景技术

风电作为最具开发规模的可再生能源发电的代表，逐渐受到越来越多的关注。电网应该采取各种有效的方式，全力接纳风电上网，以充分利用清洁能源。

风电具有随机性、间歇性和波动性等特点，因此其大规模接入将导致系统备用电源、调峰容量及系统运行成本的增加。按照传统政策，新能源电力原则上在本省消纳，而风电如果在一个控制区域内就地消纳，则会造成其备用容量不足，存在安全隐患。目前提出的方案是在保证安全性的前提下，放开联络线计划，将风电功率分配给多个区域共同调节，变局部消纳为广域协调。未来电网局部控制区之间的互动支援必将变得频繁有序，电网根据风电出力情况，整合各控制区域适宜参与消纳风电的发电和负荷节点，形成消纳风电的广义区域。因此，对于风电波动的不同情形，各控制区域适宜参与消纳风电的发电和负荷节点的组成也有所不同，广义区域的边界亦相应地发生动态变化，而控制区域范围的改变必然会对备用容量的配置产生影响，因此有必要研究区域边界动态变化下的备用容量确定方法。

现有的备用容量确定方法考虑的都是区域边界固定的情况，大致分为确定性和概率性两种。确定性方法往往是取最大负荷的固定百分比或者单机的最大容量，简单方便，但经济性较差，所以概率性方法是当前最为普遍的备用确定方式。一些研究基于蒙特卡罗随机模拟技术，利用粒子群算法进行优化，或通过聚类分析技术对风电功率预测数据进行筛选，建立风电功率预测误差与备用需求变化间的关联模型，或构建以总成本最小为目标的备用优化模型，采用遗传算法和内点法在离散和连续空间中交替求解。而当风电跨区域消纳，导致广义控制区域边界发生改变时，上述方法均需要重新确定系统参数，建立优化模型，反复迭代求解最优值，每一次边界的改变势必要重复这一过程，运算过程相当繁琐，因此，当下的方法已不能有效地应用于区域边界动态变化下的电网。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种接入风力发电的电力系统备用容量确定方法，该方法能够有效地应对区域边界可变的情况，可以快速准确地获得备用计算结果，并保证了风电接入后的备用容量的准确性与可靠性；同时兼顾了可靠性与经济性双重要求，采用柔性负荷参与备用容量的分摊，降低了备用成本，达到经济最优的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种接入风力发电的电力系统备用容量确定方法，所述方法用于确定接入风力发电的电力系统的控制区域边界动态变化下的备用容量；所述控制区域中设有各节点，所述节点包括负荷节点和风力发电节点；

所述方法包括如下步骤：

步骤1.测量并计算得到每个所述节点的误差值的随机时间序列；

步骤2.根据每个所述节点误差的随机时间序列，计算得到所述控制区域的总预测误差的标准差；

步骤3.根据所述控制区域的总预测误差的标准差及所述控制区域的传统备用容量，求得所述控制区域的新备用容量；

步骤4.根据所述新备用容量的值，计入所述控制区域的柔性负荷和传统发电的备用成本，分别求得发电和负荷的备用容量。

优选的，所述步骤1包括：

1-1.在一个时段内，测量所述节点在每个等时间间隔的时间点的电量值；