一種計及風電波動性的電源配置方法技術

一種計及風電波動性的電源配置方法，本發明專利技術涉及電網發電機組功率的計算方法。本發明專利技術是要解決現有的電網中發電機組配置方法無法考慮風電波動性的技術問題。本方法：測試一段非平穩時間內風電場風速和風電場有功功率的值，得到風功率時間序列向量，并分解成趨勢分量和擾動分量，再計算各個風功率時間序列分量各時段的預測值；得到風電輸出功率概率分布曲線；讀出風電相應等效狀態及對應的概率；根據給定的失負荷概率上限，確認各個時段對應的備用需求容量標準，若在線機組所能提供的備用容量無法滿足當前機組組合方式下維持給定系統運行可靠性水平所需的備用容量標準，則更新備用需求，直至找到備用容量大于需求容量標準的機組組合方式。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電網發電機組功率的計算方法。
技術介紹
現有電網中發電機組的調度計算方法中涉及到風電功率預測的部分，采用風電功率的單值預測。該預測方式采用統計方法，根據歷史統計數據找出天氣預報和風電場出力之間的關系。由于預測值為單一值，往往會造成預測值與實際值的誤差較大。而且在這種單一值的預測情況下，計劃編制沒有考慮風電出現誤差的安全風險系統，一旦某些時段的實際值與預測值偏差較大，將給電網調度帶來極大的困難。現有發電計劃編制采用等利用小時數算法，在風電功率單一值預測的基礎上，按所有火電機組進行相同運行時間來計算發電計劃出力。這種方式沒有考慮不同機組之間購電成本、煤耗、啟停成本的因素，造成購電成本整體的消耗很大，成本高。而且這種計劃下的風電預測功率不能保證最大程度的風電吸納水平，對可再生能源的利用率不高。
技術實現思路
本專利技術要解決現有的電網中發電機組配置方法無法考慮風電波動性的技術問題，而提供。本專利技術的按以下步驟進行:一、測試非平穩時間t內風電場風速和風電場有功功率的值，得到風功率時間序列向量；二、采用離散正交小波變換，將步驟一得到的風功率時間序列向量分解成一個趨勢分量和多個擾動分量；三、根據稀疏貝葉斯原理分別對各個趨勢分量和擾動分量建立多個稀疏貝葉斯學習機，進行風電場輸出功率的多步概率預測，得到各個風功率時間序列分量各時段的預測值；將同一時段內的各個風功率時間序列分量的預測值累加，得到各時段內的預測值，同時計算出各時段風電功率的期望值μ和方差σ，得到風電輸出功率概率分布曲線；四、將步驟三得到的風電輸出功率概率分布曲線按橫作標分為m個區，將每個區的中間值作為風電輸出功率，將每個區的面積作為該風電輸出功率對應的概率，即得到m個狀態，及對應的概率；五、將各個時段的備用需求設置為零，利用拉格朗日松弛法進行無備用約束的機組組合預決策，得到各時段火電機組的停運容量表，即得到1，2，......，j,......，K個狀態，機組停運狀態j所對應的停運容量Cp狀態j出現的概率Pp將所有在線火電機組容量之和減去各時段的負荷，得到該時段的備用容量Rt ；六、將max {μ+3 O，Pj作為風電場可能輸出的最大功率，將風電場等效為多狀態機組，將步驟四得到的m個狀態記為第K+l，K+2，......，K+m個狀態，用下式計算風電并入后各時段的容量停運概率，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種計及風電波動性的電源配置方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：一、測試非平穩時間t內風電場風速和風電場有功功率的值，得到風功率時間序列向量；二、采用離散正交小波變換，將步驟一得到的風功率時間序列向量分解成一個趨勢分量和多個擾動分量；三、根據稀疏貝葉斯原理分別對各個趨勢分量和擾動分量建立多個稀疏貝葉斯學習機，進行風電場輸出功率的多步概率預測，得到各個風功率時間序列分量各時段的預測值；將同一時段內的各個風功率時間序列分量的預測值累加，得到各時段內的預測值，同時計算出各時段風電功率的期望值u和方差σ，得到風電輸出功率概率分布曲線；四、將步驟三得到的風電輸出功率概率分布曲線按橫作標分為m個區，將每個區的中間值作為風電輸出功率，將每個區的面積作為該風電輸出功率對應的概率，即得到m個狀態，及對應的概率；五、將各個時段的備用需求設置為零，利用拉格朗日松弛法進行無備用約束的機組組合預決策，得到各時段火電機組的停運容量表，即得到1，2，......，j，......，K個狀態，機組停運狀態j所對應的停運容量Cj，狀態j出現的概率pj，將所有在線火電機組容量之和減去各時段的負荷，得到該時段的備用容量Rt；六、將max{μ+3σ，Pn}作為風電場可能輸出的最大功率，將風電場等效為多狀態機組，將步驟四得到的m個狀態記為第K+1，K+2，......，K+m個狀態，用下式計算風電并入后各時段的容量停運概率，其中，P(X)為風電場并入后，X兆瓦容量停運狀態所對應的累積概率，P′(X?Cj)分別為風電場并入前，X兆瓦容量停運狀態所對應的累積概率；j為多狀態機組的狀態數；Cj為機組停運狀態j所對應的停運容量；pj為狀態j出現的概率，得到風電并入后的發電機組累積停運概率曲線；七、根據給定的失負荷概率上限值，從風電并入后的累積停運概率曲線中截取到對應的備用需求容量，確定在各個時段的備用需求為當前機組組合方式下維持給定失負荷概率系統應配備的備用容量；八、判斷是否成立，如果否，執行步驟九；如果是，則將備用容量為Rt時各個火電機組的停運容量值作為最終的各個發電機組輸出功率的值；九、計算ΔRt=RLOLPt-Rt;十、令Rt加ΔRt，返回到步驟六。FDA00002778570500011.jpg,FDA00002778570500012.jpg,FDA00002778570500013.jpg,FDA00002778570500014.jpg...

【技術特征摘要】
1.一種計及風電波動性的電源配置方法，其特征在于該方法按以下步驟進行: 一、測試非平穩時間t內風電場風速和風電場有功功率的值，得到風功率時間序列向量; 二、采用離散正交小波變換，將步驟一得到的風功率時間序列向量分解成一個趨勢分量和多個擾動分量； 三、根據稀疏貝葉斯原理分別對各個趨勢分量和擾動分量建立多個稀疏貝葉斯學習機，進行風電場輸出功率的多步概率預測，得到各個風功率時間序列分量各時段的預測值；將同一時段內的各個風功率時間序列分量的預測值累加，得到各時段內的預測值，同時計算出各時段風電功率的期望值U和方差σ，得到風電輸出功率概率分布曲線； 四、將步驟三得到的風電輸出功率概率分布曲線按橫作標分為m個區，將每個區的中間值作為風電輸出功率，將每個區的面積作為該風電輸出功率對應的概率，即得到m個狀態，及對應的概率； 五、將各個時段的備用需求設置為零，利用拉格朗日松弛法進行無備...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟祥星，楊濱，楊明，白雪松，趙旭，蘭天，劉會有，
申請(專利權)人：黑龍江省電力有限公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：