[发明专利]一种计及风电不确定性的风电场收益估计方法

说明书

本发明提出一种计及风电不确定性的风电场收益估计方法，包括S1、建立现货市场出清模型；S2、选择风电场收益估计方法；S3、构建风电出力不确定模糊集。该方法采用分布鲁棒优化方法来解决优化风力发电厂的投标策略这一问题，在计算时间和准确性方面都达到了满意的结果，有着与随机优化相似的计算结果，但计算量小得多，不确定性方差较低。

技术领域

本发明涉及电厂调度技术领域，特别是指一种计及风电不确定性的风电场收益估计方法。

背景技术

近年来，随着风力发电技术的迅速发展，风电在电网中的比例不断增加，随之带来的风电消纳问题日益突出。由于风电出力随机性强且预测偏差大，在与火电机组的竞争中处于劣势。为鼓励风电发展，各国政府对风电采取了各种扶持政策，其中在风电参与市场模式方面，许多国家也允许风电参与市场集中竞争，其中，美国、北欧等可再生能源发展较为成熟的国家或地区已允许风电参与日前现货市场投标竞争。由于风电的边际成本几乎为零，风电场通常以零价进行投标，从而达到优先出清的目的。在这种电量投标的模式下，参与市场竞价的风电企业需要在日前预测各自的出力，预测误差导致的不平衡量则在日内或实时市场进行平衡。

风电出力的随机性和波动性一方面增加了电力市场运行的不确定性，同时也增加了风电场自身在参与电力市场博弈时的复杂性。风电场如何准确针对目前市场机组报价形式，综合考虑竞价方式、风电出力不确定性等因素，最终快速、准确地估计出报价收益，以期获得最大的收益同时避免一定的风险，是目前风电场面对的棘手问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种计及风电不确定性的风电场收益估计方法，包括：

S1、建立现货市场出清模型；

S2、选择风电场收益估计方法；

S3、构建风电出力不确定模糊集。

本发明提出的以上方法取得了以下有益效果：

提出了采用分布鲁棒优化方法来解决优化风力发电厂的收益估计这一问题。基于样本外检验的结果，证明了样本外检验的分布性鲁棒优化在计算时间和预期收益都达到了满意的结果，有着与随机优化相似的计算结果，但计算量小得多，不确定性方差较低。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

第一实施例

为便于分析和推导，本发明以包含日前、实时两级的集中式现货市场为例，对现货市场出清模型进行了一定的假定和简化：不考虑网络损耗和阻塞，仅仅考虑系统的发电和负荷电量平衡；市场中的火电机组均按照其成本曲线进行报价，这在一个充分竞争的市场中是合理的假定；风电作为市场优先调度电源，仅在日前市场对电量进行申报，不对价格进行申报，日前、实时两级市场中风电电量均全额优先出清。

一、建立现货市场出清模型

首先考虑日前市场，火电机组的报价形式可由下式表示：

式中：P_i为第i台火电机组的出力；a_i，b_i,c_i为机组报价参数；F(P_i)为机组报价曲线。

风电在日前市场的投标电量则以风电出力预测值P_f为基准，则日前市场供需平衡关系可由下式表示：

式中：G为系统中火电机组的总台数；P_load为系统的总负荷；P_f为系统投标量；α为策略参数，即灵活性比例系数。