[发明专利]一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置

说明书

本申请公开了一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置。该方法通过获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量，区域内小水电站预先进行集合划分和编号，然后构建小水电站的描述向量以及小水电站集合的描述矩阵，确定描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势，计算变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值，将区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到区域内小水电站的整体发电功率预测值，可以将区域内的小水电站的发电功率进行预测，可以为电网优化调度提供支持，促进水电资源有效利用，且成本较低。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置。

背景技术

在全球能源问题日益严峻，国家大力发展清洁能源的趋势下，小水电站发电功率的合理调度管理可以大大促进清洁能源的消纳，但是合理调度管理的前提是对发电功率有相对准确的预测。我国南方很多地区河流密布、水量丰富，有相当数量的小水电站，中国的小水电在现阶段通常是指由地方、集体或个人集资兴办与经营管理的，装机容量25000kW及以下的水电站和配套的地方供电电网。由于小水电一般是径流式，没有调节能力，因此其发电功率与风电、光伏发电类似，具有波动性。对于集中式的风电、光伏发电站，经过多年的发展，一般都要求配置功率预测系统，这对调度管理的优化起到了很好的作用。

在我国很多区域存在着很多分布较散、装机规模较小的型径流水电站，虽然对于分布式发电渗透率较低的电网来说影响不大，但是我国南方很多地区电网有相当数量的小水电站接入，小水电的累计装机容量十分可观，这种情况下小水电的功率波动就会对电网的安全稳定造成很大的威胁。

然而，目前包括小型水电站在内的分布式发电因为单机容量过小、分布过于分散、管理困难等原因缺乏相关的发电功率预测系统，这些小电源点若按照传统的功率调度方式去预测、控制其功率，技术和管理成本都非常高，但是其总的装机容量又比较大，若不控制其发电功率会对电网安全稳定运行造成影响。

发明内容

本申请提供了一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置，以解决由于小水电站装机容量小、位置分散、水情变化复杂，按照传统的功率调度方式去预测、控制其功率，技术和管理成本都非常高的问题。

第一方面，本申请提供一种区域小水电站整体发电功率预测方法，所述方法包括：

获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量；其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号；

将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵；

确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势；

计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值；

将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。

可选的，确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势包括：

统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量；

如果所述数量等于0，确定所述变化趋势为功率不变；

如果所述数量等于1，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大；