[发明专利]与电网负荷时序匹配的风力发电功率品质划分方法及系统

说明书

本发明提供了一种与电网负荷时序匹配的风力发电功率品质划分方法及系统，可以有效地对风电功率的品质进行划分，通过对风电功率水平的好坏进行量化分析，可以有效地对各风电场起到风电质量评估考核以及引导，减少系统为接纳风电对灵活资源的需求，通过制定合适的发电计划，提高高品质风电场的发电量，而高品质风电按照负荷波动趋势进行输出，也降低了并网时电力系统运行成本，具有较好的经济性、通用性和实用性。

技术领域

本发明属于电能质量评估技术领域，涉及一种与电网负荷时序匹配的风力发电功率品质划分方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

以风、光为代表的新能源发电具有很强的不确定性和波动性，往往以风电品质作为风电场并网优劣的衡量。风电出力特点是具有强波动性、强不确定性、反调峰性，风电出力受天气、时间和环境等因素的影响较大，出力波动较大，并网有频繁的校正需求。

根据风力发电功率与负荷时序波动性关系，可以将其分为“高品质”功率与“低品质”功率两种。以某地风力发电为例，风电安装容量非常大，随着风电装机容量的迅速扩大，且风电的“反调峰”(完全不能满足电网调度)能力非常强，风电出力往往与负荷高峰时间不匹配，风电场发出大量与负荷波动相反的“低品质”功率，大大加深了并网成本。由于大量“低品质”风电功率的输出，导致系统灵活性降低，削峰填谷能力变差，并网成本升高，经济性和环保性也较差，无法满足国家现有的综合能源发展战略需求。因此，电网侧需要一种对风力发电功率进行划分的方法，以此对各风电场发电进行考核并制定相应的发电计划。

但现在的划分方法，多针对于风电的某一种特征展开，如风力发电转化率、风力发电利用小时数等，侧重于某一方面且没有相应的量化，无法准确评价风电电能质量。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种与电网负荷时序匹配的风力发电功率品质划分方法及系统，本发明可以有效地对风电场所发风电质量进行量化评估，确保风电商参与保障性交易和市场交易的电量比例，合理安排发电计划。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种与电网负荷时序匹配的风力发电功率品质划分方法，包括以下步骤：

基于风电厂历史风电预测功率数据、历史风电实发功率数据以及历史负荷功率，进行风电功率预测误差分析和风电时序波动性分析；

基于历史负荷需求，建立与电网负荷时序匹配的风力发电功率品质划分模型；

从风电功率预测误差和时序波动性两个维度建立发电周期内风电场所发风电的第一品质因子，考虑与负荷波动相似的高品质风电占风电总量的比例建立第二品质因子；

利用风力发电功率品质划分模型求解各风电商的风电功率曲线，通过所建立的两种品质因子分别对其进行判断，根据判断结果，确定发电计划。

作为可选择的实施方式，进行风电功率预测误差分析的过程包括基于风电场历史数据，对历史风电预测功率与风电实发功率进行分析，且风电预测误差服从正态分布，得到风电预测误差概率密度函数的参数，建立风电预测误差的概率密度函数。

作为可选择的实施方式，进行风电时序波动性分析的具体过程包括构建风电场实际风电功率曲线与负荷功率曲线，当风电功率曲线与负荷功率曲线波动趋势相同或相似时，为高品质风电，其余为低品质风电。

作为可选择的实施方式，所述风力发电功率品质划分模型为以与负荷功率曲线波动趋势相同的风电功率最大为目标函数，其中趋势相同功率即为高品质功率。

作为可选择的实施方式，基于风电预测误差的概率密度函数中的参数、风电功率和负荷功率相关系数，构造第一品质因子。