[发明专利]一种考虑可再生能源及负荷多时空分布特性的电力生产模拟方法

说明书

本发明公开了一种考虑可再生能源及负荷多时空分布特性的电力生产模拟方法，考虑可再生能源与负荷时空分布特性共有16个场景组合，即考虑四季、工作日与休息日、昼夜进行组合，再计及可再生能源与负荷的空间相关性；考虑可再生能源与负荷的自相关系数，利用Pair Copula和拟蒙特卡洛采样方法得到每个场景下可再生能源与负荷的分布参数；考虑可再生能源及负荷多时空分布特性的N‑1故障情况下进行缺电成本计算。本发明考虑了不同场景下可再生能源及负荷分布特性及空间相关性，减少因不同场景和空间相关性引起的计算误差，使得电力生产模拟更加精确，可以为电网规划人员进行电力生产模拟提供指导性建议。

技术领域

本发明涉及一种电力生产模拟方法，属于电力系统控制技术领域。

背景技术

随着社会环境污染的日益严重，传统的火力发电已经不能满足人们对美好社会环境日益增长的需求，可再生能源尤其是风力发电和光伏发电，凭借着其低污染排放、灵活方便、接入电网能够在很大程度上改善环境污染问题等特点，得到了迅速的发展。

然而，风力发电和光伏发电等具有很强的随机性和间歇性,使得功率难以准确预测；并且同一区域内的多个电站由于处于同一风力或辐照强度带,其输出的功率具有一定的相关性，这种相关性使得叠加后的功率对电力系统的影响更加显著。因此在电力生产模拟中,计及多个新能源发电站出力的时空分布特性以及负荷的相关性，对于正确分析功率对系统的影响具有重要意义。

现有的电力生产模拟方法中，对场景的划分不够细致，或是只考虑粗略的时间分布特性，或是只考虑空间分布特性，有的甚至部分场景，导致计算不够准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，本发明公开了一种考虑可再生能源及负荷多时空分布特性的电力生产模拟方法。用于在不同场景下，计及可再生能源和负荷多时空分布特性，得到可再生能源和负荷分布参数，进行更加精确的电力生产模拟。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种考虑可再生能源及负荷多时空分布特性的电力生产模拟方法，具体包括以下步骤：

步骤A：根据可再生能源与负荷的时间分布特性，将电力生产模拟进行多场景划分；

步骤B：基于地理位置引起的空间相关性，得到各个区域中可再生能源与负荷的自相关系数，采用拟蒙特卡洛法进行采样得到每个场景下的可再生能源与负荷功率样本；

步骤C：由所得的采样样本组成一个样本集合，在考虑系统N-1故障情况下，将集合中每一组采样样本带入电力系统中进行计算得到每一个节点的电量不足期望值，然后根据每组样本的电量不足期望值进一步计算出可再生能源与负荷多时空分布特性的N-1故障情况下的缺电成本。

进一步的，本发明提出的电力生产模拟方法，所述步骤A的多场景划分是指：

根据风电场、光伏电站和负荷在每个季节中工作日和休息日、昼、夜4种不同场景组合下的分布参数不同，结合四个季节共分成16个不同的场景。

进一步的，本发明提出的电力生产模拟方法，在步骤B中，针对步骤A划分的16个场景组合的每一个场景下，结合风电场、光伏电站以及负荷地理位置引起的空间相关性，经过统计分析的方法得到各个区域中可再生能源与负荷的自相关系数。

进一步的，本发明提出的电力生产模拟方法，所述统计分析的方法得到各个区域中可再生能源与负荷的自相关系数的具体步骤为：

首先，基于PairCopula的结构和拟合度检验方法，确定n维最优PairCopula函数，读取功率X历史数据以得到相应边缘概率分布函数和概率密度函数，令u_i＝F_i(x_i)，得到u_i构成的样本U；