[发明专利]一种基于用电负荷的风光配比计算方法

说明书

本发明涉及一种基于用电负荷的风光配比计算方法，包括：计算典型气象日数据，包括典型风资源日数据、典型太阳能资源日数据、典型负荷日数据；对典型风资源日数据及太阳能资源日数据进行修正，基于修正后的日数据进行风电场和光伏电站出力计算；基于风电场和光伏电站的典型出力数据对典型日负荷数据进行拟合，当出力与负荷数据曲线重合度最高时，得到最优的风光配比结果。本发明可为电源侧规划中风电场和光伏电站装机规模提供预判，得到与负荷相关，与规划区域风光资源相适应的装机容量值；可得到某一特定装机容量下，风电场和光伏电站的出力状况，通过模型直接计算可省去对实测数据的依赖，降低数据的获取难度。

技术领域

本发明属于风光互补配比计算技术领域，尤其涉及一种基于用电负荷的风光配比计算方法。

背景技术

太阳能和风能有着可永续利用、资源丰富的优点，但也存在一定的缺点，即周期性和时变性，随季节、昼夜不断波动，且不能按照需求进行控制。由于风能的产生是因为太阳辐射在地球自转、公转以及地形差异的影响下在地面上产生的气压差异，风能和太阳能的结合具有根本的自然优势，通过长期数据采集发现，风能和太阳能具有很好的互补性。

一方面，风能和太阳能资源在季节这一时间尺度上具有很强的互补性，太阳辐射在夏季较强冬季较弱，而风速也就是风能在冬季较强，夏季较弱。另一方面，从天这一时间尺度来看，在太阳辐射充足的晴天，风力通常很差，另外，在雨天或夜晚，当太阳辐射较弱或没有太阳辐射时，风速通常相对较大，风力发电机产生的电能占主导地位，在天空晴朗或白天，风速相对较小，光伏阵列产生的电能占主导地位；此外，参照长期统计的气象数据，可以发现风主要发生在夜间和凌晨，此时几乎没有太阳辐射，各种迹象都表明了两者之间的互补特征。

关于风光配比的计算方法，目前的方法主要有两种，一种是基于风光平均出力曲线的风光容量配置方法，它可提高能源利用率，降低发电系统的造价，在满足风光系统平均功率恒定的同时，风光互补系统的造价达到最低。该方法采集目标区域的风光历史数据，得出年平均出力曲线及平均输出功率，以造价最低为原则，进行风、光互补发电容量配置计算，得到最佳风光比例下的日平均功率曲线，确定造价最低的一组风光容量配比，并计算年实时风光互补功率输出数据。另一种风光优化配比的计算方法，是基于有功功率偏差率最小进行计算，首先测量全年的风速，通过测得的风速计算风力发电组每小时的出力；根据经纬度计算光伏阵列的总辐射量；根据气象站的数据计算每小时的温度，计算光伏发电组的每小时输出；最后基于有功功率偏差率最小计算出最佳的风光容量互补配比。

现有的风光配比方法，主要针对电源侧的稳定输出，均采用一年的数据进行测算，时间尺度不一，未能准确描述风电和光伏的输出特性。且现有的风光配比方法只考虑电源侧资源分配，未考虑负荷侧的用电负荷，对于大型能源基地风光打捆送出，长距离点对点电力输送中的风光配比存在一定制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于用电负荷的风光配比计算方法，以解决打捆外送式新能源基地的风光配比问题，结合当地风光资源禀赋，通过对典型气象日的选择、典型负荷曲线的选择，对发电侧风电和光伏的配比进行分析，将分析结果用于能源基地规划中的初评估。

本发明提供了一种基于用电负荷的风光配比计算方法，包括如下步骤：

步骤一，计算典型气象日数据：

将电源侧规划区域内全年的风光资源数据拆分为日数据，取得年数据的日平均变化数据，用全年每一天的数据与日平均变化数据进行绝对误差平均值计算，将绝对误差平均值最小的日数据作为典型气象日数据；所述典型气象日数据包括典型风资源日数据、典型太阳能资源日数据、典型负荷日数据；

步骤二，风电场和光伏电站出力计算：