[发明专利]计及功率相关性的光伏电站群置信容量评估方法

说明书

本发明针对我国大规模光伏电站群由于光伏发电的随机性、间歇性和周期性导致无法准确评估其发电的置信容量的问题，提出了一种光伏电站群置信容量评估方法，其特点是，包括光伏电站群功率特性分析、计及功率相关性的光伏电站群功率建模和光伏发电置信容量评估等步骤，它以功率相关系数表征同一光伏电站群内不同光伏电站功率相关性，构建了计及温度、辐照度变化及功率相关性的光伏电站群功率模型，以此模型仿真光伏电站功率，评估光伏电站群的置信容量，具有科学合理，适用性强的特点。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，是一种计及功率相关性的光伏电站群置信容量评估方法。

背景技术

能源安全及环境的压力使人们不断的降低对化石能源的依赖，光伏发电、风力发电等可再生能源发电正逐渐取代传统能源发电的地位。随着太阳能技术的不断发展以及单位容量太阳能电池板价格的不断降低，大规模的开发与利用太阳能已形成趋势。

我国太阳能资源相对丰富的地区主要分布在西藏、青海、甘肃及新疆等西部省份。这些地区地势平坦、人口密度低，适宜发展大规模集中式光伏发电。但由于用电负荷小、电网网架偏薄弱等原因，必须建设配套的输电工程将过剩的光伏功率送至负荷中心进行消纳。

目前上述地区光伏发电通常采用功率汇聚外送的方式并入电网，受天气条件的影响，光伏功率波动较明显。评估光伏发电容量置信度，不能简单的将光伏电站群等效为相同容量的一个光伏电站，需要以光伏电站群为基础，研究功率汇聚后的波动特点，以此评估光伏电站群的置信容量。

我国大规模光伏电站群的建设，对电网稳定性提出了新的挑战。电网不仅要接纳更多的光伏发电装机，还要应对其对电网稳定性的影响。有必要研究综合考虑温度、辐照度变化及光伏电站功率相关性的光伏电站群置信容量评估方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种计及功率相关性的光伏电站群置信容量评估方法，该方法综合考虑了光伏发电温度、辐照度时变性以及同一光伏电站群内不同光伏电站的功率相关性，更准确的评估光伏电站群置信容量及其对电网的影响。

解决其技术问题采用的方法是：一种计及功率相关性的光伏电站群置信容量评估方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)光伏电站群功率特性分析

光伏电站间功率相关系数能够反映光伏电站功率相关关系的密切程度；基于光伏电站群的实测历史数据分析可知，同一站群内光伏电站输出功率相关系数较高，表明同一站群内光伏电站功率具有较高的相关性，与不同站群光伏电站存相关性存在明显差别；

由于光伏电站空间距离不同，光伏电站受到的温度、光照强度、天气条件因素的影响程度不相同；因此，即使同一光伏电站群内不同光电站的输出功率也存在着差异；

在评估光伏电站群置信容量过程中，不能简单的将光伏电站群用一个同容量单一光伏电站来替代，则需要考虑光伏电站间功率相关性；

2)计及功率相关性的光伏电站群功率建模

光伏发电功率同时受到太阳辐射强度及温度的影响，光伏电站等值功率计算模型为(1)式：

其中：P_ST为光伏电站功率；

η为光伏电站变流及变压系统效率；

N为光伏电站等效光伏电池组件数量；

U为太阳能电池组件电压；

I为电池组件电流；

I₀为二极管饱和电流；

R_S为固有电阻；

n为二极管理想常数；