[发明专利]一种基于可能性C-均值聚类的微电网中小水电站发电量计算方法

说明书

本发明公开了一种基于可能性C‑均值聚类的微电网中小水电站发电量计算方法，包括下述步骤：数据集的构建；从多年历史和实时数据集中获取微电网中水电站来水量N_L年的数据，构建来水量数据集根据来水量的数据，通过处理、计算和分析，构建包括最小来水量、平均来水量和最大来水量三个特征值的特征向量；本发明可计算小水电微电网中小水电站的发电量计算，这种小水电微电网电源发电量计算方法，同时反映了多年1‑12月入库流量变化的随机性，为小水电微电网电源发电量计算、发电出力预测、运行调度提供理论指导，为分布式新能源发电及智能电网调度运行提供必要的技术支撑。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种基于可能性C-均值聚类的微电网中小水电站发电量计算方法。

背景技术

微电网是在其内部以一定方式集成分布式源(小水电、小风电、光伏发电)-荷(水、电、气、冷、热负荷)的一种电网形式。微电网以380V、10kV、35kV等电压等级与主电网联接，在一般正常运行条件下与主电网并网运行，在重负荷时微电网从主电网吸收功率，在轻负荷时可能向主电网注入功率；在主电网局部故障情况下或在邻近微电网故障情况下可以孤网运行，在确保电能质量的前提下由微电网内部分布式电源向负荷提供电力电量，实现无故障微电网正常的供电状态，减小停电时间，提高供电可靠性。

微电网构建和运行的目的是可持续高效利用/消纳微电网内部分布式电源电力电量，最小化与主电网交换的电力电量。

基于分布式小水电的微电网，是一种以小水电供电为主要形式的微电网。小水电微电网中，水电站大多数为径流式，水坝一般没有蓄水功能，水库没有蓄水和调水能力，小水电站水能利用完全取决于水库来水量，小水电机组发电状态与出力规模也完全取决于水库来水量。在这种情况下，小水电站要实现高效利用水能发电，就必须做到来多少水发多少电。而小水电站水库来水量具有随机性，在不同水文周期来水量完全不同，在丰水期来水量很大，在枯水期来水量很小。因此，小水电站流域河流流量往往表现为最小流量、最大流量、平均流量、多年平均流量、计算平均流量、加权平均流量、数学平均流量等等表式形式。采用不同流量的表式形式，小水电站会获得不同装机容量水平。不同装机容量水平，在不同水文周期小水电站发电功率和发电量也往往不同，最优导致小水电站水能利用率、发电设备利用率、发电设备年最大利用小时数也不同。

小水电-风微电网是一种集成小水电和小风电两种分布式电源、一定容量负荷并以一定方式将分布式电源和负荷联接起来的微电网。小水电-风微电网中，不仅小水电站水库来水量、水库流量、发电流量等具有不确定性和随机性，而且小风电场风速具有不确定性和随机性。当风速小于切入风速或大于切出风速，风电机组均无输出功率；当风速大于切入风速而小于额定风速时，风电机组输出功率小于额定功率；当风速大于额定风速而小于切出风速时，风电机组输出额定功率。在一年的不同季节风速完全不同，在一天的不同时段风速完全不同，风速具有随机性、波动性和间歇性。因此，小风电场风速往往也表现为最小风速、最大风速、平均风速、多年平均风速、计算平均风速、加权平均风速、数学平均风速等等表式形式。采用不同风速的表式形式，小风电场会获得不同装机容量水平。不同装机容量水平，在不同季节小风电场发电功率和发电量也往往不同，最优导致小风电站风能利用率、发电设备利用率、发电设备年最大利用小时数也不同。