基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法技術

本發明專利技術涉及一種基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，首先選取每天對應相同時刻i的出力數據并按大小順序將其分為a組，統計時刻i風電集群出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率；然后選取時刻i風電集群的概率出力區間；根據所確定的i時刻風電集群的概率出力區間和風電出力的范圍計算i時刻的風電接納能力；各個時刻中最小的風電接納能力即為該區域的風電最大接納能力。本發明專利技術通過選取各時刻風電集群出力的最大概率區間來計算電網最大可以接納的最大風電裝機容量，避免了僅考慮負荷高峰和負荷低谷兩個時刻的電網電力平衡所帶來的問題，能夠實現含風電集群的電網的優化規劃以及風能的最大利用。

【技術實現步驟摘要】
基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法
本專利技術涉及一種基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，屬于風力發電

技術介紹
風電具有間歇性、波動性和隨機性，不能提供穩定的發電功率，其并網發電給電網的安全穩定運行帶來了一定的沖擊和挑戰，隨著風電大規模的集中開發并網，電網將面臨更為嚴峻的調峰形勢。目前在基于調峰約束的含有風電場的電網規劃方法中，對于風電場的處理方式為僅考慮負荷高峰和負荷低谷兩個時刻反調峰最為嚴重的情形，即認為負荷高峰時風電完全不出力，以此根據高峰負荷和常規機組除去備用后的最大出力計算得到聯絡線的交換功率，然后根據低谷負荷、聯絡線的交換功率和常規機組的額定最小出力，計算得到基于調峰約束的電網可接納的最大風電容量。該方法的弊端顯而易見，即考慮的調峰情形過于極端特殊，而且僅考慮了負荷高峰和負荷低谷兩個時刻，沒有考慮相鄰時刻風電的變化量對電網帶來的調峰問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，以解決目前在確定電網最大風電接納能力時由于沒有考慮相鄰時刻風電的變化量對電網帶來的調峰問題。本專利技術為解決上述技術問題而提供一種基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，該方法包括以下步驟：1)采集待確定地區已投運風電集群的出力數據，根據所采集數據的天數確定分組個數a；2)選取每天對應相同時刻i的出力數據并按大小順序將其分為a組，統計時刻i風電集群出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率；3)選取概率大于置信概率的分組所對應的區間并對其進行并集運算，以并集運算的結果作為時刻i風電集群的概率出力區間[ei，fi]；4)根據時刻i規劃數據中的負荷數據PL，i、常規機組出力數據PG和聯絡線交換功率的最大值PLineMax，i和最小值PLineMin，i確定時刻i風電出力的范圍[ji，ki]；5)根據所確定的i時刻風電集群的概率出力區間和風電出力的范圍[ji，ki]計算i時刻的風電接納能力P2，i；6).根據步驟2)-5)計算各個時刻的風電接納能力，選取其中最小風電接納能力所對應時刻的風電接納能力作為該區域的風電最大接納能力。所述步驟5)中時刻i的風電接納能力P2，i為：P2，i＝ci×P1ci＝ki/fi其中P1為風電集群的裝機容量，ci為i時刻的對應系數。所述步驟1)中的分組數a為：其中n為采集的天數。所述步驟4)時刻i風電出力的范圍ji，和ki分別為：ji＝PL，i+PLineMin，i-PGki＝PL，i+PLineMax，i-PG所述的置信概率為1/a，a為分組的個數。所述若選取的滿足置信概率條件下風電集群的出力區間的并集為不連續的多個區間，則選擇其中最大的一個區間作為風電集群的概率出力區間。所述步驟2)中各分組出力數據的終點值為：yj，i＝yj-1，i+bibi＝(mi-ni)/α其中yj，i為時刻i第j組的終點值，yj-1，i為時刻i第j-1組的終點值，bi為時刻i時各分組的步長，mi為時刻i的最大出力數據，ni為時刻i的最小出力數據。所述步驟2)中時刻i風電集群出力數據在各分組內概率為：pj，i＝zj，i/n其中pj，i為時刻i的出力數據落在第j組內的概率，zj，i為時刻i的出力數據落在第j組內的個數，n為時刻i的出力數據的個數即采集的天數。本專利技術的有益效果是：本專利技術選取每天對應相同時刻i的出力數據并按大小順序將其分為a組，統計時刻i風電集群出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率；然后選取概率大于置信概率的分組所對應的區間并對其進行并集運算，以并集運算的結果作為時刻i風電集群的概率出力區間；根據時刻i規劃數據中的負荷數據、常規機組出力數據和聯絡線交換功率的最大值和最小值確定時刻i風電出力的范圍；最后根據所確定的i時刻風電集群的概率出力區間和風電出力的范圍計算i時刻的風電接納能力；比較各個時刻的風電接納能力，選取最小風電接納能力所對應時刻的風電接納能力即為該區域的風電最大接納能力。本專利技術通過選取出各時刻風電集群出力的最大概率區間來計算電網最大可以接納的最大風電裝機容量，避免了僅考慮負荷高峰和負荷低谷兩個時刻的電網電力平衡所帶來的問題，能夠實現含風電集群的電網的優化規劃以及風能的最大利用。附圖說明圖1是本專利技術地區風電最大接納能力計算方法的流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步的說明。本專利技術通過選取出各時刻風電集群出力的最大概率區間來計算電網最大可以接納的最大風電裝機容量。首先采集待確定地區已投運風電集群的出力數據，并根據所采集數據的天數確定分組個數a；選取每天對應相同時刻i的出力數據并按大小順序將其分為a組，統計時刻i風電集群出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率；然后選取概率大于置信概率的分組所對應的區間并對其進行并集運算，以并集運算的結果作為時刻i風電集群的概率出力區間；根據時刻i規劃數據中的負荷數據、常規機組出力數據和聯絡線交換功率的最大值和最小值確定時刻i風電出力的范圍；最后根據所確定的i時刻風電集群的概率出力區間和風電出力的范圍計算i時刻的風電接納能力，比較各個時刻的風電接納能力，選取最小風電接納能力所對應時刻的風電接納能力即為該區域的風電最大接納能力。適用于規劃的基于調峰計算的風電集群出力區間的選取方法及其在基于調峰約束規劃中的應用，在基于調峰計算的電網規劃中可以結合風電集群的出力區間進行調峰計算，以實現含風電集群的電網的優化規劃以及風能的最大利用。下面以某地區已投運風電集群的出力數據為例對本專利技術的具體實施過程進行詳細說明。1.采集某地區已投運風電集群的處理數據本實施中該地區已投運風電集群的總容量為P1MW，采樣n天、每天m個等時間間隔風電機群有功出力數據，采樣樣本數據可表示為：其中采樣天數g＝1,2，……，n；每天的采樣時刻h＝1,2，……，m。2.確定風電集群出力數據的分組數a其中int為取整運算，n為采樣的天數。3.統計各個時刻風電集群的出力數據以i時刻為例，選取i時刻所有的風電集群出力數據(i＝1，2，…，m)：x1，i，x2，i，……，xn，i，令mi＝max[x1，i，x2，i，……，xn，i]，ni＝min[x1，i，x2，i，……，xn，i，根據i時刻的處理數據，確定各分組間的步長bi：bi＝(mi-ni)/a根據確定的步長計算各分組處理區間的終點值y1，i，y2，i，……，ya，i。y1，i＝ni+biy2，i＝y1，i+biya，i＝ya-1，i+bi+1則各個分組的范圍表示如下：[ni，y1，i)[y1，i，y2，i)[ya-1，i，ya，i]4.統計各時刻的出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率。同樣以i時刻為例來進行說明，根據各分組的范圍對i時刻的出力數據進行個數統計，落在各個分組內的出力數據個數分別記作z1，i，z2，i，……，za，i，則各分組的概率p1，i，p2，i，……，p本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)采集待確定地區已投運風電集群的出力數據，根據所采集數據的天數確定分組個數a；2)選取每天對應相同時刻i的出力數據并按大小順序將其分為a組，統計時刻i風電集群出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率；3)選取概率大于置信概率的分組所對應的區間并對其進行并集運算，以并集運算的結果作為時刻i風電集群的概率出力區間[ei，fi]；4)根據時刻i規劃數據中的負荷數據PL，i、常規機組出力數據PG和聯絡線交換功率的最大值PLineMax，i和最小值PLineMin，i確定時刻i風電出力的范圍[ji，ki]；5)根據所確定的i時刻風電集群的概率出力區間和風電出力的范圍[ji，ki]計算i時刻的風電接納能力P2，i；6).根據步驟2)?5)計算各個時刻的風電接納能力，選取其中最小風電接納能力所對應時刻的風電接納能力作為該區域的風電最大接納能力。

【技術特征摘要】
1.一種基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)采集待確定地區已投運風電集群的出力數據，根據所采集數據的天數確定分組個數a；2)選取每天對應相同時刻i的出力數據并按大小順序將其分為a組，統計時刻i風電集群出力數據在各分組內的個數并計算相應的概率；3)選取概率大于置信概率的分組所對應的區間并對其進行并集運算，以并集運算的結果作為時刻i風電集群的概率出力區間[ei，fi]；4)根據時刻i規劃數據中的負荷數據PL，i、常規機組出力數據PG和聯絡線交換功率的最大值PLineMax，i和最小值PLineMin，i確定時刻i風電出力的范圍[ji，ki]；5)根據所確定的i時刻風電集群的概率出力區間和風電出力的范圍[ji，ki]計算i時刻的風電接納能力P2，i；6)根據步驟2)-5)計算各個時刻的風電接納能力，選取其中最小風電接納能力所對應時刻的風電接納能力作為該地區的風電最大接納能力。2.根據權利要求1所述的基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，其特征在于，所述步驟5)中時刻i的風電接納能力P2，i為：P2，i＝ci×P1ci＝ki/fi其中P1為風電集群的裝機容量，ci為i時刻的對應系數。3.根據權利要求2所述的基于集群出力區間的地區電網最大風電接納能力計算方法，其特征在于，所述步驟1)中的分組數a為：其中n為采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王世謙，田春箏，林俐，劉汝深，李亮玉，王磊，楊紅旗，毛玉賓，黃景慧，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網河南省電力公司經濟技術研究院，華北電力大學，
類型：發明
國別省市：北京;11