[发明专利]考虑系统双侧随机性的源荷跨时空互补效益评价方法

权利要求书

1.一种考虑系统双侧随机性的源荷跨时空互补效益评价方法，其特征是，包括的步骤有：

1)构建跨时空不同清洁电源典型出力特征数据库；

2)建立基于数据发掘技术的负荷预测模型，并考虑多元影响因素预测未来不同地区负荷特性；

3)考虑不同地区自然条件、地区差异、用能结构差异等多外部影响因素，构建基于电力大数据的统计特征的跨区域源荷时空互补特性评估体系。

2.根据权利要求1所述的考虑系统双侧随机性的源荷跨时空互补效益评价方法，其特征是，所述步骤1)中构建跨时空不同清洁电源典型出力特征数据库，包括的步骤有：

(Ι)选取典型国家或地区，针对太阳能、风能、水能清洁能源，收集整理不同地区风电、太阳能发电、水电清洁能源发电的资源特性，甄别和筛选刻画清洁能源分布特征的属性集合；

(Ⅱ)根据相关能源资源的自然特性和变化规律，结合各类发电机组模型，模拟小时/季节/年多时间尺度的不同清洁电源发电出力特性；

(Ⅲ)按照不同区域，即国家/区域/大洲的能源资源特点和历史数据，拟合未来该国家或地区或大洲的清洁能源发电典型出力曲线及特性。

3.根据权利要求1或2所述的考虑系统双侧随机性的源荷跨时空互补效益评价方法，其特征是，所述步骤1)的(Ι)中，需要在全球范围内，根据风光清洁能源资源分布总体情况，挑选典型的适合大规模开发利用的国家或地区或大洲，统计该国家或地区或大洲的风速、光照强度资源量，明确资源潜力和技术可开发量。

4.根据权利要求1或2所述的考虑系统双侧随机性的源荷跨时空互补效益评价方法，其特征是，所述步骤1)的(Ⅱ)中，通过风电机组输出功率模型、风电场/群输出功率模型、光伏阵列输出功率模型分别将风能和太阳能资源特性转化为风电和太阳能发电出力特性，所述模型的计算式为式(1)-式(5)：

①风电机组输出功率模型

对于风电机组，含异步发电机、双馈感应电机和同步感应电机，风电机组出力与风速之间的函数关系，其中，P_r为风力发电机组的额定功率，V_ci为切入风速，V_r为额定风速，V_co为切出风速，

风电机组输出功率P_W与风速v之间的函数关系为式(1)：

PW=0v≤vciA+Bv+Cv2vci≤v≤vrPrvr<v≤vco0v>vco---(1)]]>

A、B、C为风电机组功率特性曲线参数，不同风电机组会稍有不同，表达式为式(2)：

A=1(vci-vr)2[vci(vci+vr)-4(vci+vr)[vci+vr2vr]3]B=1(vci-vr)2[4(vci+vr)[vci+vr2vr]3-(3vci+vr)]C=1(vci-vr)2[2-4[vci+vr2vr]3]---(2)]]>

②风电场/群输出功率模型

风电场由并联安装在同一地点的几十台甚至上百台风电机组组成，由于尾流的影响，坐落在下风向的风电机组的风速将低于坐落在上风向的风电机组的风速，称之为尾流效应，在确定风电场输出功率时必须考虑尾流效应，常见的尾流效应模型有Jensen模型和Lissaman模型，处于平坦地形的风电机组可用Jensen模型分析，处于复杂地形的风电机组可用Lissaman模型模拟，对于规划阶段的风电场，假设同一风电场内所有风电机组的风速和风向相同，用所有风电机组总输出功率之和乘以一个表示尾流效应的系数即为该风电场的输出功率，

风电场的运行经验表明，可通过合理布局来减少尾流效应损失，尾流造成损失的典型值是10％，现将风电机组的总输出功率乘以典型系数值0.9来表示风电场的实际输出功率；

③光伏阵列输出功率模型

光伏阵列的输出功率取决于太阳辐射强度、阵列面积和光电转化效率，对于一个具有M个电池组件的光伏阵列，每个组件的面积和光电转换效率分别为A_m和η_m(m＝1，2，…，M)，则光伏阵列的输出功率为式(3)-式(5)：

P_solar＝IAη(3)

A=Σm=1MAm---(4)]]>

η=Σm=1MAmηmA---(5)]]>

式中，A和η分别为电池阵列的总面积和等效光电转换效率。