[发明专利]一种风电功率预测误差的风险评估方法

说明书

一种风电功率预测误差的风险评估方法，属于电力系统规划与运行技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤1，开始；步骤2，根计算风电的置信区间；步骤3，得到不同场景下入网风电的收益；步骤4，计算不同场景下入网风电收益的可信性测度；步骤5，计算入网风电收益的条件期望和入网风电收益的半熵，构建多目标条件期望‑半熵模型；步骤6，利用多目标进化捕食算法，对多目标条件期望‑半熵模型进行优化，得到最优的调度方案。在本风电功率预测误差的风险评估方法中，从风险最小化和效益最大化的角度，确定最优的风电入网容量，具有显著的工程实用价值，可填补电力系统难以科学评估随机不确定因素的空白，具有广泛的应用前景。

技术领域

一种风电功率预测误差的风险评估方法，属于电力系统规划与运行技术领域。

背景技术

在当前全球能源安全问题突出、环境污染问题严峻的大背景下，大力发展风电、太阳能发电等可再生能源，实现能源生产向可再生能源转型，是中国乃至全球能源与经济实现可持续发展的重大需求。由于风力发电功率的随机性和波动性，风电预测存在误差，目前的预测方法仍不能将误差降低到可以忽略的范围，且预测误差的大小随预测周期和出力水平的不同存在较大差异。在高比例风电并网背景下，未来电力系统电源侧预测不确定性甚至超过负荷侧成为系统不确定的主要来源，更加复杂和深层次的问题预期将不断出现。如何应对这种电源侧预测不确定性对电力系统运行风险的影响，成为电力系统规划和运行的核心问题。

目前的大部分风电消纳方法未能准确刻画风电功率预测误差对系统运行风电的影响，如模糊优化方法过度依赖调度人员的主观意愿，鲁棒优化方法难以确定最差场景下的优化目标且过于保守，随机优化方法依赖于收益对称分布且损失了高于均值的收益。在全球能源安全及环境污染的大背景下，在风电预测误差不确定环境下，亟需提出一种风电功率预测误差的风险评估方法，为安全消纳风电，提高电力系统稳定经济运行提供科学参考依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种从风险最小化和效益最大化的角度，确定最优的风电入网容量，具有显著工程实用价值的风电功率预测误差的风险评估方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该风电功率预测误差的风险评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，开始进行风电功率预测误差的风险评估方法；

步骤2，根据风电预测误差分布，计算风电的置信区间；

步骤3，利用基于Fisher Z变换的拉丁超立方采样方法，得到不同场景下入网风电的收益；

步骤4，计算不同场景下入网风电收益的可信性测度；

步骤5，计算入网风电收益的条件期望和入网风电收益的半熵，构建多目标条件期望-半熵模型；

步骤6，利用多目标进化捕食算法，对多目标条件期望-半熵模型进行优化，得到最优的调度方案。

优选的，步骤2中所述的风电的置信区间为：

即：

其中，μ和σ分别表示实际风电P_W的预测值和预测误差，P表示概率，Z_α/2和Z_1-α/2分别表示在α/2和1-α/2时正态分布的上侧分位数。

优选的，得到步骤3中所述的不同场景下入网风电的收益，其具体步骤为：

步骤3-1，利用短期风电预测误差服从高斯分布的特点，得到风电P_W的累积概率密度函数F(P_W)为：

其中，μ和σ分别表示实际风电P_W的预测值和预测误差；