[发明专利]一种考虑气象因素的光伏电站并网风险评估方法

说明书

本发明公开一种考虑气象因素的光伏电站并网风险评估方法，首先，以气象指标构成聚类特征向量，对光伏历史出力数据进行聚类分析，建立考虑气象因素的光伏电站输出功率概率模型；然后，依据元件停运模型，抽取光伏电站和常规发电机处于运行、降额及停运状态的转移序列；接着，按时序叠加含停运模型的光伏输出功率序列、含停运模型的常规发电机序列和负荷序列，得到系统的可用裕度模型，负裕度需要适当削减负荷，正裕度需要适当弃光；最后，利用序贯蒙特卡洛法，计算负荷损失风险和电源损失风险指标。本发明旨在考虑辐照度和温度等强相关的气象因素对光伏输出功率概率模型的影响，进而分析光伏电站接入给电网带来的风险。

技术领域

本发明涉及一种考虑气象因素的光伏电站并网风险评估方法，属于电力系统风险评估技术领域。

背景技术

光伏发电的随机性、间歇性和波动性，导致其并网时增加了更多的不确定性。对含光伏电站的电网进行风险评估，其前提是建立光伏电站输出功率概率模型。光伏电站输出功率受辐照度和温度两大气象因素影响显著，因此建立光伏电站输出功率概率模型时，考虑辐照度和温度等气象因素的影响十分必要。

电力系统风险评估，主要是从故障发生的概率和后果两方面综合度量风险，从而定量反映故障发生的可能性和严重性。系统风险评估首先要确定元件的停运模型，其次是选择系统失效状态并计算他们的概率，最后是进行系统失效状态分析，以及评估后果。根据所研究系统的不同，分析过程可以是功率平衡、网络结构的连通性识别，也可能包括潮流、优化潮流、甚至暂态和电压稳定性分析在内的计算过程。

含光伏电站的电网风险评估可以参考电力系统风险评估的理论，其中，蒙特卡洛法是模拟系统概率特性、分析概率潮流的常用方法。但需要进一步关注的是，光伏电站的接入使得电网的源侧增加了更多的不确定性。系统中除了元件的停运模型呈现概率属性，光伏出力的不确定性也需要进一步概率表征。因此，需要建立合理的光伏电站输出功率概率模型，对含光伏电站的电网选取合适的风险指标进行量化评估。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种考虑气象因素的光伏电站并网风险评估方法，该方法针对气象因素对光伏输出功率的影响可能导致光伏并网给电网运行带来风险的问题，提出一种考虑气象因素的光伏电站并网风险评估方法，对光伏电站并网带来的风险进行评估，指导电网的安全稳定运行。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种考虑气象因素的光伏电站并网风险评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)以气象指标为聚类特征向量，光伏电站日出力曲线为聚类对象，通过模糊c均值聚类分析光伏电站历史年出力数据，由聚类产生的光伏日出力状态以及状态转移概率矩阵，建立考虑气象因素的光伏电站输出功率概率模型；

(2)依据停运模型，抽取光伏电站和常规发电机处于运行、降额及停运状态的状态转移序列；

(3)生成第m个含停运模型的光伏电站输出功率序列Ppvm，第k个含停运模型的发电机输出功率序列PGk，以及负荷序列PL；

(4)按时序叠加光伏输出功率序列、常规发电机序列和负荷序列，得到系统的可用裕度模型，若负裕度表示必须削减系统负荷，若正裕度则表示要进行一定程度的弃光。当前时刻含光伏电站的电网可用裕度为