大规模新能源发电特性的统计方法
【专利摘要】本发明公开了一种大规模新能源发电特性的统计方法，具体公开一种大规模新能源发电自然特性（随机性、波动性、间歇性等）的定量统计方法，包括采集风电场升压站功率数据、风电机组监控系统单机信息或风电场测风塔风力发电机组轮毂高度处的气象数据；采集光伏电站升压站功率数据、监控系统逆变器状态、自动气象站气象数据，统研究和统计新能源与水电年级间相互关系。利用统计到的指标评价和分析电网接纳新能源上网能力、评价系统电力电量平衡能力，提高电网新能源发电功率预测精度，指导电网运行控制新能源安全发电。实现提高电力系统运行的安全性和稳定性，提高电网吸纳光伏的能力，并降低电力系统的运行成本，充分利用太阳能资源的优点。
【专利说明】大规模新能源发电特性的统计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大规模新能源发电特性的统计方法，具体地，涉及光伏发配电【技术领域】，涉及不同地区大规模风电集群、光伏集群并网发电的出力特性分析，应用于地区风电光伏发展规划、电网接纳光伏发电能力评估、电网电力电量平衡、电网调度运行控制和风电、光伏的自然特性及集群特性分析。
【背景技术】
[0002]截至2013年底，甘肃电网共并网风电51座703万千瓦，光伏电站95座容量430万千瓦，新能源占全网装机容量超过32%，新能源发电对电网安全运行、电力电量平衡等影响重大。风电和光伏等间歇性新能源规模化发展面临三大技术难题:一是具有随机性、波动性，发电特性有待改善；二是难以有效预测、调度和控制，源网协调性能有待提高；三是资源的地域特征明显，与需求呈逆向分布，资源有效配置问题有待解决。这三大难题成为了制约我国新能源发展的瓶颈，如果不能得到有效解决，将会严重影响我国新能源发展目标的实现。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种大规模新能源发电特性的统计方法，以实现提高电力系统运行的安全性和稳定性，提高电网吸纳光伏的能力，并降低电力系统的运行成本，充分利用太阳能资源的优点。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]一种大规模新能源发电特性的统计方法，包括以下步骤:
[0006]采用风电机组监控系统或测风塔测量的风力发电机组轮毂高度处自动采集的数据统计风电场风能资源指标的步骤；
[0007]采用光伏电站自动气象站监测采集的数据统计光伏电站太阳能资源指标的步骤；
[0008]采用风电场、光伏电站监控系统以及电网调度机构的电能量管理系统自动采集的数据统计风电场、光伏电站调度运行指标的步骤；
[0009]以及根据上述统计的风电场风能资源指标、光伏电站太阳能资源指标和风电场、光伏电站调度运行指标进行评价电网接纳新能源上网能力、评价电力电量平衡能力，提高新能源发电功率预测精度，指导电网运行控制新能源的步骤。
[0010]根据本发明的优选实施例，所述采用风电机组监控系统或测风塔测量的风力发电机组轮毂高度处自动采集的数据统计风电场风能资源指标的步骤具体如下:
[0011]风电场平均风速，
[0012]在统计时段内，风电场测量得到的平均风速的算术平均值:[0013]
【权利要求】
1.一种大规模新能源发电特性的统计方法，其特征在于，包括以下步骤: 采用风电机组监控系统或测风塔测量的风力发电机组轮毂高度处自动采集的数据统计风电场风能资源指标的步骤； 采用光伏电站自动气象站监测采集的数据统计光伏电站太阳能资源指标的步骤； 采用风电场、光伏电站监控系统以及电网调度机构的电能量管理系统自动采集的数据统计风电场、光伏电站调度运行指标的步骤； 以及根据上述统计的风电场风能资源指标、光伏电站太阳能资源指标和风电场、光伏电站调度运行指标进行评价电网接纳新能源上网能力、评价电力电量平衡能力，提高新能源发电功率预测精度，指导电网运行控制新能源的步骤。
2.根据权利要求1所述的大规模新能源发电特性的统计方法，其特征在于，所述采用风电机组监控系统或测风塔测量的风力发电机组轮毂高度处自动采集的数据统计风电场风能资源指标的步骤具体如下: 风电场平均风速， 在统计时段内，风电场测量得到的平均风速的算术平均值:
3.根据权利要求1或2所述的大规模新能源发电特性的统计方法，其特征在于，所述采用光伏电站自动气象站监测采集的数据统计光伏电站太阳能资源指标的步骤具体如下:太阳总辐射， 太阳总辐射是指水平面上，天空2 π立体角内所接受到的太阳能直接辐射和散射辐射之和； 辐照强度， 实时辐照强度为光伏电站环境检测仪每5分钟的平均值，日辐照强度单位为瓦/平方米; 日照小时数， 日照时数是指太阳在一地实际照射的时候，在设定时间内，太阳直接辐射度或超过120瓦每平米米的时间总和，以小时为单位，取一位小数； 可照时数， 可照时数又称天文可照时数，是指在无任何遮蔽条件下，太阳中心从某地方地平线到进入西方地平线，其光线照射到地面所经历的时间；组件温度， 统计周期内测得的光伏电站电池板表面温度的平均值。
4.根据权利要求1或2所述的大规模新能源发电特性的统计方法，其特征在于，所述采用风电场、光伏电站监控系统以及电网调度机构的电能量管理系统自动采集的数据统计风电场、光伏电站调度运行指标的步骤；具体如下: 最大和最小发电功率， 统计时段内采集的全网最大和最小新能源发电有功功率， 日最大和最小新能源发电功率:
P 曰=Max (Min) (p” p2...ρ24), P1, P2-..P24为日内各小时整点采集的新能源发电功率， 月最大和最小新能源发电功率:
P 月=Max(Min) (P1, P2,...Pn), P1, P2,...Fn为月内各日最大和最小新能源发电功率， η为月内自然天数； 风电场机组可利用率， 在统计时段内，全场风电机组在运行状态和停机备用状态的台小时数与统计时段总台小时数的比值，用百分比表示；
5.根据权利要求1或2所述的大规模新能源发电特性的统计方法，其特征在于，所述预测并评价预测准确度的步骤具体如下: 新能源功率预测误差， 新能源发电负荷过程预测误差采用均方根误差nRMSE表示，
【文档编号】G06F19/00GK103778340SQ201410039619
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】韩自奋, 贾怀森, 于炳尧, 苏小丽, 贺敏 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司, 东方电子股份有限公司