[发明专利]一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法

权利要求书

1.一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.按能源电力发展、电力系统调节技术发展、电力设施经济特性这三个方面平稳增长和异常增长产生增长率随机的m种场景，并计算出每个场景的边界条件参数；

B.利用每个场景的电力系统调节技术发展边界计算结果中的风电、光伏日前预测误差分别修正风电、光伏功率曲线；

C.对不同场景进行初步的电力供需平衡模拟，重构时间序列，分为可完全消纳风电、光伏发电量的时间段和需要进行弃风、弃光的时间段；

D.对需要进行弃风、弃光的时间段，建立考虑不同消纳策略的混合整数线性规划模型，求解出单个场景的弃风、弃光率，综合所有场景得出合理的弃风、弃光率标尺。

2.如权利要求1所述的基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法，其特征在于，在步骤A中，对某区域能源电力发展、电力系统调节技术发展、电力设施经济特性这三个方面的历史数据逐年计算增长率，对未来参数的预测采用平稳增长和异常增长两种预测模式，随机选取一定的增长率构建不同场景并计算出每个场景的边界条件参数的具体过程为：

A1.设需要预测的能源电力发展情况具体因素包含未来水平年的电力需求；风电、光伏的装机容量；与其他区域联络的传输线传输容量上限；其他发电单位的装机容量；

设需要预测的电力系统调节技术发展情况具体因素包含未来水平年储能电站的功率、容量和能量转换效率；已经进行和未进行灵活性改造的火电机组装机容量和调峰深度；需求侧响应的功率、容量和响应误差；风电、光伏发电场站日前预测误差；其中预测时间段为24小时，时间分辨率为1小时，采用MAE计算预测误差；

设需要预测的电力设施经济特性具体因素包含新线路的建设成本和运维成本；储能电站的建设成本和运维成本；火电机组灵活性改造的成本；火电机组参与辅助调峰服务成本；

A2.整理A1各因素的历史数据，并按公式(1)逐年计算因素增长率；

式中R_n,y表示第n种因素，历史第y年的增长率，X_n,y表示第n种因素，历史第y年的具体数值，X_n,y-1表示第n种因素，历史第y-1年的具体数值；

A3.在未来预测方面，采用平稳和异常两种模式进行预测，平稳模式的增长率在历史增长率的范围中随机变化，用于模拟未来没有发生剧烈变化的情况；而异常模式的增长率不设置限制，可模拟未来发生巨大变革的情况；在计算各因素未来每年增长率之前，取随机数Ra∈[0,1]，设置各个因素的平稳模式系数α_n∈[0,1]，如果Ra≤α_n则采用平稳模式选取增长率，如果Raα_n则采用异常模式选取增长率；α_n越大，则表示该因素越有可能平稳发展，波动不大，反之α_n越小，则表示该因素在未来可能发生较大变化；

在平稳模式中，第n种因素未来第y年的增长率取值区间R_n,y∈[R_nL,R_nU]，其中R_nL为历史最低增长率，R_nU为历史最高增长率，如式(2)：

R_nL＝min{R_n,1,R_n,2,…,R_n,y-1}

R_nU＝max{R_n,1,R_n,2,…,R_n,y-1} (2)

而在异常模式中，第n种因素未来第y年的增长率不设限制；

A4.根据未来每年的增长率，计算出各因素未来的预测值，得到一个场景中的三个发展参数矩阵——能源电力发展矩阵N，电力系统调节技术发展矩阵T，电力设施经济特性发展矩阵E，如式(3)所示

式中n_n1,yn表示能源电力发展情况中第n1中因素在未来第y_n年的具体预测数值，t_n2,yn表示电力系统调节技术发展情况中第n2中因素在未来第y_n年的具体预测数值，e_n3,yn表示电力设施经济特性发展情况中第n3中因素在未来第y_n年的具体预测数值；

回到A3继续进行新的场景生成，直到达到设置的m种场景。