[发明专利]一种新能源电力系统低谷时段可调峰功率预测方法

说明书

本发明涉及电网优化调度领域，具体涉及一种新能源电力系统低谷时段可调峰功率预测方法，构建了面向低谷时段的、分阶段调整隐藏层节点数的新能源电力系统可调峰功率预测模型，实现了以历史负荷数据预测低谷时段用电负荷、以风电场气象数据和历史出力数据预测低谷时段风电出力，并以此为基础根据新能源电力系统功率平衡原理预测低谷时段可调峰功率。根据可调峰功率预测值制定风电电源发电计划和储能电站储能计划，可以显著减少在用电低谷时段弃风现象，为风电出力在用电低谷时段和用电高峰时段的跨时段调剂提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及电网优化调度领域，尤其涉及一种新能源电力系统低谷时段可调峰功率预测方法。

背景技术

传统电力系统以水电、火电等常规电源为主体，电力系统调度的重点在于保持源网荷的电力平衡，即发电电源、输配电网、负荷等三个环节的协调运行。但是在新能源电力系统中，风电、太阳能发电等新能源电源占比显著提高，随着抽水蓄能、电化学储能等用于平抑风光强波动性的储能电站不断增加，电力系统调度的重点已转变为保持源网荷储的电力平衡，即发电电源、输配电网、负荷、储能等四个环节的协调运行。根据我国电力系统调度相关规程，电力系统日负荷可以分为高峰时段、腰荷时段和低谷时段。在低谷时段(一般为晚23:00至次日凌晨6:00)，电力系统用电负荷较低，难以消纳风电等新能源电源出力，出现弃风现象，造成风力资源的浪费。将用电低谷时段的新能源电源发出的电力存储在储能电站，待用电高峰时段再将储能电站存储的新能源电源电力释放出来，可以实现新能源电源出力在用电低谷时段和用电高峰时段的跨时段调剂。其优点在于：一是可以解决新能源消纳的难题，增大用电低谷时段新能源电源发电出力，减少弃风现象；二是可以最大限度减少火电电源出力，减少火电机组调峰备用容量，最大限度减少火电机组碳排放。要实现新能源电源出力跨时段调剂，必须准确预测用电低谷时段的可调峰功率，以此为基础才能确定在用电低谷时段新能源电源发电计划和储能电站储能计划，进而制定日前各时段的新能源电源、常规电源等各类型电源发电计划，从而确保新能源电力系统源网荷储四个环节的协调互动，确保新能源电力系统安全低碳运行。

新能源电力系统调峰研究方面，文献一(“基于双时间尺度净负荷预测的储能调峰控制策略”，王晓东等，太阳能学报，第42卷，第7期，第58-64页，2021年7月28日)通过日前功率预测和超短期净负荷预测动态调整调峰参考功率，以此为基础提出了基于双时间尺度净负荷预测的电池储能系统调峰控制策略；中国专利申请，申请公布号为CN114039384A，申请公布日为2022年2月11日的发明公开了基于新能源消纳的源-储协调优化调度方法；中国专利申请，申请公布号为CN114169679A，申请公布日为2022年3月11日的发明公开了一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法；上述研究是从日前功率预测和超短期净负荷预测确定电池储能系统调峰功率，或是在获取日前负荷预测和新能源电源发电出力预测基础数据的前提下进行源储优化调度和风光水多能互补调度，不涉及新能源电力系统低谷时段可调峰功率的预测和调度。

准确预测新能源电力系统低谷时段可调峰功率是新能源电源出力跨时段调剂的前提，也是新能源电力系统安全低碳运行的基础。对其进行准确预测难度很大，主要体现在：一是需要提前一日预测出用电低谷时段的负荷，其预测精度主要取决于负荷的历史数据和负荷预测模型；二是需要提前一日预测出用电低谷时段的风电出力，其预测精度主要取决于风电出力预测模型和对影响风电出力的关键因素预测；三是需要对负荷预测、风电出力预测这两类性质截然不同的预测方法进行综合修正，使之符合新能源电力系统可调峰功率预测精度要求。考虑到新能源电力系统可调峰功率预测中负荷和风电出力的影响因素、预测模型、预测方法各不相同，且负荷预测、风电出力预测的精度对可调峰功率预测精度存在耦合影响，如何对新能源电力系统低谷时段可调峰功率进行准确预测这一问题仍有待解决。

发明内容