[发明专利]一种风电系统多调度场景的备用需求动态评估方法

说明书

本发明提出了一种风电系统多调度场景的备用需求动态评估方法。本发明综合考虑含风电电力系统源荷侧不确定性，将同一历史时段的风电、负荷预测值和实测值组成数据组；根据预测值对数据组进行均匀分箱，采用通用分布模型对箱内系统误差分布规律进行拟合，获取系统误差概率分布曲线；根据分布曲线得到失效向上/向下备用容量、切负荷量和弃风量的期望；将不可解析的四种期望表达式进行数值积分和分段线性化处理使其可解析易推广。本发明优点在于可实现动态评估不同调度时段下受系统不确定性影响的备用需求，不仅可作为已知电力系统机组组合/经济调度结果的评价指标，还可以直接应用于电力系统优化调度问题中，帮助调度人员得到合理的备用计划。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其是涉及一种风电系统多调度场景的备用需求动态评估方法。

背景技术

随着可再生能源的迅速发展及大量并网，含高比例可再生能源的电力系统优化调度已成为当前能源现状下备受关注的研究课题。而备用资源作为电力系统安全稳定运行的重要保障，其优化问题在风电大规模并网的背景下也面临新的挑战。

电力系统预留备用的目的在于平抑系统源荷侧不确定性引起的不平衡功率，预留备用过多会造成浪费而降低经济性，过少则不足以保障系统可靠运行。因此需要对备用需求作出准确而合理的评估，实现系统可靠性与经济性之间的平衡。在大规模风电及柔性负荷接入系统之前，备用需求评估采用确定性方法，常用 N-1准则和负荷百分比准则，例如利用风电场出力和负荷对系统正、负旋转备用的需求系数，将风电功率预测值和负荷预测值加权求和作为系统正、负旋转备用的约束下限。这类方法主要根据既定标准将不确定量转化为确定量或百分比，从而实现系统备用需求的评估。而在高比例风电接入电网后，系统不确定性与备用需求之间的关系变得复杂，确定性方法已不再适用。

发明内容

为了解决现有技术所存在的技术问题，本发明提出了一种风电系统多调度场景的备用需求动态评估方法。

本发明的技术方案为一种风电系统多调度场景的备用需求动态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，综合考虑含风电电力系统源荷侧的不确定性，收集同一历史时段的历史风电预测值、历史风电实测值、历史负荷预测值、历史负荷实测值，以组成该历史时段的历史数据组；

步骤2，根据历史风电功率预测值和历史负荷预测值对历史数据组进行均匀分箱，计算各数据箱中各历史数据组的历史系统误差，对各箱内的历史系统误差样本进行概率统计并采用通用分布模型进行拟合，获取基于风电功率和负荷预测等级的系统误差概率分布曲线；

步骤3，根据失效向上备用、失效向下备用、切负荷事件和弃风事件，结合基于风电功率和负荷预测等级的系统误差概率分布曲线，分别得到失效向上备用容量期望、失效向下备用容量期望、切负荷量期望和弃风量期望；

步骤4，将具有变上、下限积分且不可解析的失效向上备用容量期望、失效向下备用容量期望、切负荷量期望和弃风量期望表达式进行数值积分，得到类似于指数形式的非线性关系曲线，从而实现关系曲线的直观展示；再在数值积分结果的基础之上，对非线性关系曲线进行不均匀分段线性化处理，得到可解析易推广的备用需求评估指标函数表达式。

作为优选，步骤1中所述历史时段的历史数据组为：

同一历史时段的数据组即该历史时段的历史数据组，所包含的数据分别为：

其中，为历史风电功率预测值，为历史风电功率实测值，为历史负荷预测值，为历史负荷实测值；

作为优选，步骤2中所述根据历史风电功率预测值和历史负荷预测值对历史数据组进行均匀分箱，具体为：

根据历史风电功率预测值，均匀划分预测区间，按照由小到大的顺序每个预测区间对应一个风电功率预测等级，则各历史数据组均具有其对应的风电功率预测等级，可记为风电功率预测值分箱号；