[发明专利]基于转移概率矩阵的新能源出力水平评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电站技术领域，尤其涉及一种基于转移概率矩阵的新能源出力水平评估方法。

背景技术

随着全球经济发展对电力需求的快速增长和可持续发展的要求，新能源发电技术顺势而生。目前新能源发电技术主要包括风力发电和光伏发电。风力发电利用风能发电，风能是一种可再生能源且绿色环保，利用风能发电有利于全球经济可持续发展。光伏发电利用太阳能发电，太阳能对于人类来说是一种近乎取之不尽的能源，利用太阳能发电也同样有利于全球经济可持续发展。我国国土面积辽阔，风能资源和太阳能资源丰富。在全球大力开发新能源发电的大流下，我国的风电发电和光伏发电也迅速发展。我国局部地区电网的风电渗透率已经超过了20％。随着风电技术的日趋成熟，风电成本越来越低，我国并网大容量风电机组得到迅速发展，可以与传统的同步发电机组一起并网使用。

风电和光伏发电从发电属性上决定了两者出力具有间歇性、随机性和波动性，当大规模风电和光伏电并入电网以后，由于风力发电与光伏发电受到地理位置和季节因素等多种自然因素的影响而具有强烈的随机波动性，给电网系统的安全稳定运行带来了不小的冲击。风力发电与光伏发电这种发电出力的不确定性也给电网带来许多调度运行上的困难，不仅增大了电力系统的调峰压力，而且降低了电力系统运行的可靠性。现有的风电并网调度优化主要体现在两个方面：一是建立较为精确的风电或光伏出力模型，依靠模型来调度系统；二是配置合理的系统备用容量，大规模风电或光伏发电接入导致系统等效负荷峰谷差变大，加剧了对系统调峰的难度，为了保证系统能够安全可靠运行，必须预留足够的备用容量。

然而现有技术中选取的风电或光伏出力模型都较为简单，与实际风电出力或光伏发电出力有很大偏差，调度系统时可靠性差。另外，在许多优化模型中将风电或光伏发电总量的一定百分比作为附加备用容量来应对风电或光伏发电随机变化特性，但是这种确定性的调度方法没有对风电或光伏发电的不确定性给予统计分析，实际上只有预留100％的风电或光伏发电容量水平的备用才能够确保系统绝对安全，降低了新能源利用率。

发明内容

本申请提供了一种基于转移概率矩阵的新能源出力水平评估方法，使用新能源出力的历史实际数据来计算出新能源出力水平转移概率矩阵，利用新能源出力水平转移概率矩阵快速对新能源出力水平转移范围及相应概率进行评估，新能源出力水平转移概率矩阵源自于实际的新能源出力数据，能在充分考虑新能源出力随机性、波动性的前提下帮助电网运行调度人员更加直观、全面地认识新能源发电状况，从而合理制定开、停机计划，优化备用容量，提高电网运行的经济性和可靠性。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于转移概率矩阵的新能源出力水平评估方法，包括：步骤1，获取预定时间段内每隔预定时间间隔的新能源出力原始数据；步骤2，通过将所述新能源出力原始数据划分在互不重叠的M个出力范围内，将新能源出力归类成M个出力水平，M为大于3的整数；步骤3，根据所述新能源出力原始数据，通过计算第i个出力水平在经过所述预定时间间隔后变为第j个出力水平的转移概率p_ij，得出与所述预定时间间隔相关的出力水平转移概率矩阵P，

其中，1≤i≤M，1≤j≤M，i、j均为整数；步骤4，判断所述出力水平转移概率矩阵P是否满足转移概率约束条件：

0≤p_ij≤1 (1)

步骤5，如果所述出力水平转移概率矩阵P不满足式(1)或式(2)，则检查新能源出力原始数据的有效性和转移概率计算的准确性；步骤6，如果所述出力水平转移概率矩阵P同时满足式(1)和式(2)，通过在所述出力水平转移概率矩阵P中判断出力水平自状态转移的概率是否大于转移至其他状态的概率，来评估新能源出力水平的状态保持能力，以及利用所述出力水平转移概率矩阵P确定新能源出力水平的出力转移范围，来评估新能源出力水平的波动范围。