[发明专利]基于电网灵活性的城市电网不平衡功率波动范围评估方法

说明书

本发明公开了一种基于电网灵活性的城市电网不平衡功率波动范围评估方法，包括如下步骤：1)搭建电网新能源输出功率概率模型和电网负荷功率概率模型；2)对预期时段T内城市电网中新能源的出力和负荷功率进行抽样试验，得到T时段内每小时城市电网新能源出力随机数据和负荷功率随机数据；3)计算T时段内每小时城市电网的净负荷随机数；4)将城市电网净负荷随机数进行等间隔划分，统计各区间的频数和频率；5)设定概率值为β，计算概率值为β下的置信区间，该置信区间即为城市电网不平衡功率波动范围。

技术领域

本发明涉及电网功率评估技术领域，特别涉及一种基于电网灵活性的城市电网不平衡功率波动范围评估方法。

背景技术

随着可再生能源发电比例的增加，电力系统除了面临负荷的波动性之外，还面临发电侧难以预测的出力变化特性。在高比例可再生能源接入的场景下，现有的规划手段往往以预防最大风险配置备用容量，但对于城市电网，某一部分网络发生发/用电功率大幅度变化情况下不会发生全网潮流不可控的剧烈变化和失稳，过于绝对的电网裕度会造成资源的闲置与浪费。因此，对城市电网不平衡功率波动范围进行评估，确定最大概率的电网功率缺口，是未来实现高比例清洁能源接入的必要途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电网灵活性的城市电网不平衡功率波动范围评估方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于电网灵活性的城市电网不平衡功率波动范围评估方法，包括如下步骤：

1)搭建电网新能源输出功率概率模型和电网负荷功率概率模型；

2)采用蒙特卡罗模拟方法对预期时段T内城市电网中新能源的出力和负荷功率进行抽样试验，得到T时段内每小时城市电网新能源出力随机数据和负荷功率随机数据，以上随机数据均满足步骤1)中其所对应的概率模型；

3)计算T时段内每小时城市电网的净负荷随机数，其中，

城市电网净负荷＝城市电网总负荷-新能源总发电容量；

4)将城市电网净负荷随机数进行等间隔划分，统计各区间的频数和频率；

5)设定概率值为β，计算概率值为β下的置信区间，该置信区间即为城市电网不平衡功率波动范围。

进一步的，所述的新能源输出功率概率模型包括风电输出功率概率模型和光伏输出功率概率模型。

进一步的，所述的风电输出功率概率模型为：

其中：k为weibull分布的形状参数，c为weibull分布的为尺度参数；k1、k2为常系数(k₁＝P_1N/v_n-v_in，k₂＝-k₁v_in)。

进一步的，所述的光伏输出功率概率模型为：

式中：r为辐照度，r_max为辐照度最大值；Γ(.)为Gamma函数；α和β为Beta分布形状参数。

进一步的，所述的电网负荷功率概率模型包括有功概率模型和无功概率模型。

进一步的，所述的有功概率模型为：

其中，μ_P、σ_P分别为有功负荷预测的均值和标准差，P_H、P_L为有功负荷预测的上下限。

进一步的，所述的无功概率模型为：