[发明专利]一种基于改进夏普比率的风电场中储能容量的配置方法

说明书

本发明提供一种基于改进夏普比率的风电中场储能容量的配置方法，步骤：在风电场储能配置中引入夏普比率，并对夏普比率进行改进，用条件风险价值替换夏普比率中的标准差，并设置条件风险价值采用双侧风险；根据风电不确定性的非规则分布特征，对条件风险价值的计算进行改进；以改进的夏普比率最大为目标函数，建立风电场中储能容量的优化配置模型，采用迭代搜索法求取储能容量的最优配置。

技术领域

本发明属于风能发电技术领域，具体涉及一种基于改进夏普比率的风电场中储能容量的配置方法。

背景技术

风电由于其不确定性，并网会给系统带来风险。为了补偿风电的不确定性，减少风电并网风险，风电场需要配置合适的储能系统。风电场配置合适容量的储能系统，并与现有的电网调度控制技术相结合，有利于使风电场更主动地参与电网调度，提高风电消纳能力和供电可靠性，提高风电场的自律性，减少风电不确定性带来的风险。如果储能容量配置过少,会降低风储系统并网的可靠性并可能造成较高的弃风风险或失负荷风险；反之，如果储能容量配置过多，虽然能提高系统可靠性并降低弃风风险或失负荷风险，但这些备用通常被闲置，造成备用资源的浪费。因此,在确定储能容量配置时,不仅要考虑该方案所创造的收益，还要考虑该方案带来的风险。在对风电场的储能系统进行容量配置时，尚没有一种能够将风电场的风险与收益更有效地结合起来的通用性方法。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于改进夏普比率的风电场中储能容量的配置方法，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述在对风电场的储能系统进行容量配置时，尚没有一种能够将风电场的风险与收益更有效地结合起来的通用性方法的缺陷，本发明提供一种基于改进夏普比率的风电场中储能容量的配置方法，以解决上述技术问题。

本发明提供一种基于改进夏普比率的风电场中储能容量的配置方法，包括如下步骤：

S1.在风电场储能配置中引入夏普比率，并对夏普比率进行改进，用条件风险价值替换夏普比率中的标准差，并设置条件风险价值采用双侧风险；

S2.根据风电不确定性的非规则分布特征，对双侧条件风险价值的计算进行改进；

S3.以改进夏普比率最大为目标函数，以置信度为约束条件，求解风电场中储能容量的最优配置。所述非规则分别特征非对称且非单调。

进一步地，步骤S1具体步骤如下：

S11.在风电场储能配置中引入夏普比率其中，R_i为投资的期望收益率，R_f为无风险收益率，σ_i为收益率的标准差，SharpeRatio为风电场每单位风险的超额收益；

S12.在风电场储能配置中引入条件风险价值CVaR，并用条件风险价值CVaR替换夏普比率中的标准差σ_i；

S13.条件风险价值CVaR采用双侧风险，双侧风险包括右侧风险和左侧风险，右侧风险记为CVaR⁺，左侧风险记为CVaR^-，改进后的夏普比率为：其中，R为当前风险时风电场的收益；R_f1为无风险时，即预测误差被全部补偿时的收益；SharpeRatio反映的是风电场每单位风险的超额收益；R_f1＝无风险时风电场多发电量的收益-储能成本-弃风惩罚-失负荷惩罚。

进一步地，步骤S2具体步骤如下：

S21.获取风电功率的实际值与预测值，并根据风电功率的实际值与预测值计算预测误差ξ，根据非参数核密度估计方法对风电功率的预测误差进行拟合，得到：

其中，f(x)为概率密度函数，x_i为数据样本，N为样本总数，h为带宽或平滑参数；