新能源外送通道容量确定方法及装置的制造方法

新能源外送通道容量确定方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种新能源外送通道容量确定方法及装置，该方法包括：获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论风电出力及理论光伏出力；根据所述理论风电出力及理论光伏出力计算得到风光互补理论出力；基于所述风光互补理论出力绘制生成对应的风光互补出力累计分布曲线；建立通道等效利用率最大化目标函数，所述通道等效利用率是风光电力外送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量三者的函数；根据所述风光互补出力累计分布曲线，利用所述目标函数确定所述风光电力外送通道的容量值。本发明能够协同优化新能源限电率和通道利用率。
【专利说明】
新能源外送通道容量确定方法及装置
技术领域
[0001] 本发明设及电力技术领域，尤其设及一种新能源外送通道容量确定方法及装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国新能源发电经历了连续多年高速增长，截止2015年年底，全国风电装 机容量和光伏装机容量分别达1.29亿千瓦和4300万千瓦。新能源发电主要集中在华北、东 北和西北地区，一般通过大规模集中开发、远距离高电压输送至负荷中屯、。
[0003] 但电网发展未及时跟上新能源电源发展，造成新能源发电存在严重的窝电限电现 象。根据风电出力和光伏出力统计数据，新能源基地出力超过装机容量65%的概率不足 5 %，新能源基地外送线路输电容量一般按照区域内新能源装机容量的6 0 %~7 0 %进行规 划设计。特别是纯新能源接入地区，由于新能源发电出力波动大且没有常规电源进行出力 调节，因此同时面临着新能源限电率高和通道利用率低的双重挑战。

【发明内容】

[0004] 本发明提供一种新能源外送通道容量确定方法及装置，W协同优化新能源限电率 和通道利用率。
[0005] 本发明提供的新能源外送通道容量确定方法，包括:获取风光电力外送通道区域 在设定历史时间段内的理论风电出力及理论光伏出力;根据所述理论风电出力及理论光伏 出力计算得到风光互补理论出力;基于所述风光互补理论出力绘制生成对应的风光互补出 力累计分布曲线;建立通道等效利用率最大化目标函数，所述通道等效利用率是风光电力 外送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量Ξ者的函数;根据所述风光互补出 力累计分布曲线，利用所述目标函数确定所述风光电力外送通道的容量值。
[0006] -个实施例中，获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论风电出力 及理论光伏出力，包括:利用所述风光电力外送通道区域的各测风塔在所述设定历史时间 段内的风速数据计算得到所述理论风电出力;利用所述风光电力外送通道区域的各光伏气 象站在所述设定历史时间段内的福照度数据计算得到所述理论光伏出力。
[0007] -个实施例中，根据所述风光互补出力累计分布曲线，利用所述目标函数确定所 述风光电力外送通道的容量值，包括:基于所述累计分布曲线获取所述风光互补实际发电 量的初始值、所述风光互补限电量的初始值及所述风光电力外送通道容量的初始值;将所 述设定历史时间段的时长、所述风光互补实际发电量的初始值、所述风光互补限电量的初 始值及所述风光电力外送通道容量的初始值带入所述通道等效利用率最大化目标函数，计 算得到通道等效利用率最大值，将所述风光电力外送通道容量的初始值作为所述风光电力 外送通道的容量值。
[000引一个实施例中，所述设定历史时间段为全年。
[0009] -个实施例中，所述通道等效利用率最大化目标函数为：
[0010]
[0011] 其中，δ为通道等效利用率，Qfd为风光互补实际发电量，Qxd为风光互补限电量，Pmax 为电力外送通道容量，T为所述设定历史时间段的时长，Cwind和Cpv分别为所述风光电力外送 通道区域的风电装机容量和所述风光电力外送通道区域的光伏装机容量，Fw+p(P)是出力P 的累计分布。
[0012] -个实施例中，所述累计分布曲线为：
[0013] Fw+P (P) = t (Pw+p > P)，其中，Pw+p = Pwind+Ppv ;
[0014] 其中，t为时间，P为出力，Pw+p为风光互补理论出力，Pwind为风电理论出力，Ppv为光 伏理论出力。
[0015] 本发明提供的新能源外送通道容量确定装置，包括:风电光伏出力获取单元，用于 获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论风电出力及理论光伏出力;风光互 补出力获取单元，用于根据所述理论风电出力及理论光伏出力计算得到风光互补理论出 力；累计分布曲线生成单元，用于基于所述风光互补理论出力绘制生成对应的风光互补出 力累计分布曲线；目标函数建立单元，用于建立通道等效利用率最大化目标函数，所述通道 等效利用率是风光电力外送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量Ξ者的函 数;通道容量确定单元，用于根据所述风光互补出力累计分布曲线，利用所述目标函数确定 所述风光电力外送通道的容量值。
[0016] 一个实施例中，所述风电光伏出力获取单元包括:风电出力获取模块，用于利用所 述风光电力外送通道区域的各测风塔在所述设定历史时间段内的风速数据计算得到所述 理论风电出力;光伏出力获取模块，用于利用所述风光电力外送通道区域的各光伏气象站 在所述设定历史时间段内的福照度数据计算得到所述理论光伏出力。
[0017] -个实施例中，所述通道容量确定单元包括:初始值获取模块，用于基于所述累计 分布曲线获取所述风光互补实际发电量的初始值、所述风光互补限电量的初始值及所述风 光电力外送通道容量的初始值;容量值确定模块，用于将所述设定历史时间段的时长、所述 风光互补实际发电量的初始值、所述风光互补限电量的初始值及所述风光电力外送通道容 量的初始值带入所述通道等效利用率最大化目标函数，计算得到通道等效利用率最大值， 将所述风光电力外送通道容量的初始值作为所述风光电力外送通道的容量值。
[0018] -个实施例中，所述设定历史时间段为全年。
[0019] 本发明实施例的新能源外送通道容量确定方法及装置，基于随机生产模拟方法， 通过定义能够有效反映通道利用率的通道等效利用率，并最大化通道等效利用率来合理确 定新能源外送通道的容量，简单实用。本发明定义外送通道等效利用率为实际发电量与限 电量之差占通道可输送电量的比值，能够有效协同优化新能源限电率和通道利用率。此外， 本发明也可W作为纯风电或纯光伏接入地区的外送通道容量规划方法，适用范围广。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据运些附图获得其他的附图。在附图中：
[0021] 图1是本发明一实施例的新能源外送通道容量确定方法的流程示意图；
[0022] 图2是本发明一实施例中获取理论风电出力和理论光伏出力方法的流程示意图；
[0023] 图3是本发明一实施例中确定风光电力外送通道的容量值方法的流程示意图；
[0024] 图4是本发明一实施例中的风光互补出力累计分布曲线；
[0025] 图5是本发明一实施例中的风电理论出力曲线；
[00%]图6是本发明一实施例中的光伏理论出力曲线；
[0027] 图7是本发明一实施例的风光互补理论出力曲线；
[0028] 图8是本发明一实施例中的风光互补出力累计分布曲线；
[0029] 图9是本发明一实施例中新能源外送通道容量与目标值关系示意图；
[0030] 图10是本发明一实施例的新能源外送通道容量确定装置的结构示意图；
[0031] 图11是本发明一实施例中风电光伏出力获取单元的结构示意图；
[0032] 图12是本发明一实施例中通道容量确定单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发 明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并 不作为对本发明的限定。
[0034] 本发明实施例的新能源外送通道容量确定方法，针对受网架约束的纯新能源接入 地区，综合考虑风电、光伏互补出力特性和外送通道容量约束情况，基于随机生产模拟的方 法合理配置外送通道容量。本发明各实施例中，仅W风力发电和光伏发电说明本发明的具 体实施，并非对本发明所适用新能源类型的限定。
[0035] 图1是本发明一实施例的新能源外送通道容量确定方法的流程示意图。如图1所 示，该实施例的新能源外送通道容量确定方法，可包括步骤：
[0036] S110:获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论风电出力及理论光 伏出力；
[0037] S120:根据上述理论风电出力及理论光伏出力计算得到风光互补理论出力；
[0038] S130:基于上述风光互补理论出力绘制生成对应的风光互补出力累计分布曲线；
[0039] S140:建立通道等效利用率最大化目标函数，上述通道等效利用率是风光电力外 送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量Ξ者的函数；
[0040] S150:根据上述风光互补出力累计分布曲线，利用上述目标函数确定上述风光电 力外送通道的容量值。
[0041] 在上述步骤S110中，该风光电力外送通道区域是指通过同一风光电力外送通道向 夕K例如公共电网）输送电力的风光互补发电区域。具体地，该区域内的风电场所输出风电 和光伏电站所输出的光电均通过该电力外送通道输送出去，供给变电站、用电用户或公共 电网等。
[0042] 该设定历史时间段可W根据需要设置，优选地，设置为全年(一整年），由于一年内 不同季节风力大小和光照情况不太一样，例如，白天光大风小，晚上光弱风强，夏天光强风 弱，冬天光弱风强，因此，利用全年的理论风电出力数据和相应的理论光伏出力数据，能够 确定更为有效的风光电力外送通道的容量值，更有助于协同新能源限电情况和通道利用情 况。
[0043] 该理论风电出力是指在不限电的情况下上述风光电力外送通道区域所覆盖的风 电场的出力。该理论光伏出力是指在不限电的情况下上述风光电力外送通道区域所覆盖的 光伏电站的出力。上述各种出力数据一般用功率表示。理论光伏出力和理论风电出力的获 取时间可对应一致，例如采样时间相同、出力时段相同等。
[0044] 在上述步骤S120中，该风光互补理论出力是指上述风光电力外送通道区域所覆盖 的风电场和上述风光电力外送通道区域所覆盖的光伏电站在不限电情况下的总出力。一个 实施例中，该风光互补理论出力可由上述理论风电出力和上述理论光伏出力求和得到。
[0045] 在上述步骤S130中，上述累计分布曲线上的每个数据点可W表示每个理论风电出 力值所对应的累计时长，即在设定历史时间段内大于或等于该风光互补理论出力值的所有 风光互补出力的总时长。每个上述风光互补理论出力值可对应一个累计的时长。W风光互 补理论出力为横坐标，W累计的时长为纵坐标，可W绘制出一条累计分布数据曲线。
[0046] 在上述步骤S140中，风光互补实际发电量与风光互补限电量变量均可由累计分布 曲线计算得到，且在不同的风光电力外送通道容量值下，具有不同数值。风光电力外送通道 输电量可W利用设定历史时间段和风光电力外送通道容量得到。上述通道等效利用率能够 反映上述风光电力外送通道的实际利用率的情况。对于上述设定历史时间段，风光互补实 际发电量和风光互补限电量的总和为风光互补理论总发电量，风光互补实际发电量和风光 互补限电量均随电力外送通道容量的变化而变化。
[0047] 在上述步骤S150中，根据风光互补出力累计分布曲线可W取得各种不同的风光电 力外送通道容量的值，基于风光电力外送通道容量值和风光互补出力累计分布曲线可W计 算得到通道等效利用率的值，从而根据多个风光电力外送通道容量值可W得到多个通道等 效利用率的值，从中选出最大的通道等效利用率的值，并可将此时的风光电力外送通道容 量的值作为最终确定的风光电力外送通道容量值。
[0048] 本发明实施例的新能源外送通道容量确定方法，通过定义能够反映实际通道利用 率变化的通道等效利用率，并建立通道等效利用率最大化目标函数，从而通过更换风光电 力外送通道取值能够求得该目标函数的值，进而能够确定优化的通道利用率。进一步，本发 明通过结合风光互补出力累计分布曲线和该目标函数确定风光电力外送通道容量值，能够 提高计算效率。
[0049] 一个实施例中，上述通道等效利用率可W是风光互补实际发电量与风光互补限电 量变量之差占上述风光电力外送通道输电量的比值。该通道等效利用率最大化目标函数可 为：
[0052]在公式（1)中，δ为通道等效利用率，Qfd为风光互补实际发电量，Qxd为风光互补限 电量，Pmax为电力外送通道容量，T为上述设定历史时间段的时长，Cwind和Cpv分别为上述风光 电力外送通道区域的风电装机容量和上述风光电力外送通道区域的光伏装机容量，Fw+p(P) 是出力P的累计分布。
[0053] 根据上述累计分布可W绘制一条风光互补出力累计分布曲线。一个实施例中，上 述累计分布可为：
[0054] Fw+p(P)=t(Pw+p>P), (2)
[0化5 ]其中，Pw+p = Pwind+Pp V。
[0化6] 在公式(2 )中，t为时间，P为出力，Pw+p为风光互补出力，Pwind为风电出力，Ppv为光伏 出力。
[0057] 本实施例中，通过定义电力外送通道等效利用率为风光互补实际发电量与风光互 补限电量之差占电力外送通道所输送电量的比值，能够有效地将通道利用率随电力外送通 道的容量、风光互补实际限电量及风光互补实际发电量的变化情况用定性表示出来，从而， 能够实现通过合理规划电力外送通道的容量实现通道等效利用率的最大值，并最终实现协 同优化新能源限电率和通道利用率的目的。
[0058] 图2是本发明一实施例中获取理论风电出力和理论光伏出力方法的流程示意图。 如图2所示，在上述步骤S110中，获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论风 电出力及理论光伏出力方法，可包括步骤：
[0059] Sill:利用上述风光电力外送通道区域的各测风塔在上述设定历史时间段内的风 速数据计算得到上述理论风电出力；
[0060] S112:利用上述风光电力外送通道区域的各光伏气象站在上述设定历史时间段内 的福照度数据计算得到上述理论光伏出力。
[0061] 在上述步骤Sill中，根据各测风塔在上述设定历史时间段内的风速数据可W通过 多种方法计算得到上述理论风电出力数据，例如通过风机制造厂给出的风速与理论风电出 力之间的关系数据计算得到上述理论风电出力数据。其中，可W对设定历史时段内的风速 进行离散采样，例如每间隔5min采集一次风速的值。
[0062] 在上述步骤S112中，根据各光伏气象站在上述设定历史时间段内的福照度数据可 W通过多种方法计算得到上述理论光伏出力数据，例如通过光伏组件制造厂给出的福照度 与光伏理论出力之间的关系数据计算得到上述理论风电出力数据。其中，可W对设定历史 时段内的福照度进行离散采样，例如每间隔5min采集一次福照度的值。
[0063] 本实施例中，通过所测风速数据能够计算得到较准确的理论风电出力数据。通过 所测的福照度数据能够计算得到较准确的理论光伏出力数据。
[0064] 在其他实施例中，可W通过其他方法获得上述理论风电出力数据和上述理论光伏 出力数据。例如，通过样板风机的出力数据计算上述理论风电出力数据，W及通过样板光伏 组件的出力数据计算上述理论光伏出力数据。
[0065] 图3是本发明一实施例中确定风光电力外送通道的容量值方法的流程示意图。如 图3所示，在上述步骤S150中，根据上述风光互补出力累计分布曲线，利用上述目标函数确 定上述风光电力外送通道的容量值方法，可包括步骤：
[0066] S151:基于上述累计分布曲线获取上述风光互补实际发电量的初始值、上述风光 互补限电量的初始值及上述风光电力外送通道容量的初始值；
[0067] S152:将上述设定历史时间段的时长、上述风光互补实际发电量的初始值、上述风 光互补限电量的初始值及上述风光电力外送通道容量的初始值带入上述通道等效利用率 最大化目标函数，计算得到通道等效利用率最大值，将上述风光电力外送通道容量的初始 值作为上述风光电力外送通道的容量值。
[0068] 在上述步骤S151中，该累计分布曲线的横坐标可W是风光互补理论出力，纵坐可 W是各种不同风光互补理论出力对应的累计时长，该累计时长可W是在设定历史时段内大 于或等于一风光互不理论出力值的所有风光互不理论出力的总时长。此时，可W通过该累 计分布曲线上横坐标的取值确定该风光电力外送通道容量。该累计分布曲线与横纵坐标轴 所围总面积可W表示风光互补实际发电量的初始值和风光互补限电量的初始值的和，再由 之前确定的风光电力外送通道容量可W确定风光互补实际发电量的初始值和风光互补限 电量的初始值。
[0069] 在上述步骤S152中，将该设定历史时间段的时长、该风光互补实际发电量的初始 值、该风光互补限电量的初始值及该风光电力外送通道容量的初始值带入该通道等效利用 率最大化目标函数中可W计算得到一个等效利用率的值。然后利用步骤S151的方法更新风 光电力外送通道容量的初始值，并相应地更新风光互补实际发电量的初始值和风光互补限 电量的初始值，再次计算等效利用率的值。利用步骤S151的方法不断更新风光电力外送通 道容量的初始值及相应地更新风光互补实际发电量的初始值和风光互补限电量的初始值， 直到风光电力外送通道容量的初始值取遍上述累计分布曲线上的所有时长的值。最后比较 得到的所有等效利用率的值，将最大值的通道等效利用率的值作为该通道等效利用率最大 化目标函数的最终值，并将此时的风光电力外送通道容量的初始值作为最终确定的风光电 力外送通道的容量值。
[0070] 本实施例中，基于累计分布曲线对通道等效利用率最大化目标函数中的风光电力 外送通道容量进行取值，能够提高风光电力外送通道的容量值的确定效率。计算得到通道 等效利用率最大值，并将该风光电力外送通道容量的初始值作为风光电力外送通道的容量 值，可W有效确定最优的通道容量。
[0071] -个实施例中，利用本发明实施例的方法确定风光互补电力外送通道的容量。首 先，分别基于电力外送通道区域内风速和福照度推算出风电理论功率曲线(风电理论出力） 和光伏理论功率曲线(光伏理论出力）。
[0072] 记录风光互补电力外送通道区域内各测风塔全年风速VI，V2，…，Vi，…，Vn，其中，η 为测风塔数量，i为测风塔的序号，i含n，i和η为正整数，风速采样时间间隔可为15min。基于 各测风塔i风速VI分别计算相应范围内风机群的功率Pwind-i，并W此得到电力外送通道区域 内各风机群的总的风电理论出力Pwind。
[0073]
( 3 )
[0074] 其中，fw(vi)为风速-功率特性曲线函数，即风机群的风速和相应理论出力的关系 曲线。η个测风塔可对应η个风机群。
[0075] 记录风光互补电力外送通道区域内各光伏气象站全年福照度丫 1, 丫 2，···，丫 j,…， 丫 m，其中m为光伏气象站数量，j为光伏气象站的序号，j含m，j和m为正整数，采样时间间隔 为15min。基于各光伏气象站j的福照度丫汾别计算相应范围内光伏群功率Ppv-j，并W此得 到风光互补电力外送通道区域内所有光伏电站的总的光伏理论出力Ppv。
[0076]
(4->
[0077] 其中，fp(丫 j)为福照度-功率特性曲线函数，即光伏群的福照度和相应理论出力的 关系曲线。m个光伏气象站可对应m个光伏群。
[0078] 根据上述得到的风电理论出力（公式（3))和光伏理论出力（公式(4))经求和计算 可W得到风光互补理论出力，计算公式如下所示：
[0079] Pw+p = Pwind+Ppv, (5)
[0080] 在公式(5)中，Pw+p为风光互补理论出力，Pwind和Ppv分别为风电理论出力和光伏理 论出力。
[0081] 利用上述风光互补理论出力（公式巧））可W构建风光互补理论出力的累计分布曲 线。计算风光互补理论出力数据并生成其对应的累计分布曲线Fw+p(P)。
[0082] Fw+p(P)=t(Pw+p>P), (2)
[008引在公式（2)中，t为时间，P为出力（功率），Pw+p为风光互补理论出力，Pwind为风电理 论出力，Ppv为光伏理论出力，Fw+p(P)为风光互补出力的累计分布，即Pw+p非时的累计时长。
[0084] 图4是本发明一实施例中的风光互补出力累计分布曲线。如图4所示，W风光互补 理论出力IVp为横坐标，W时间t为纵坐标，根据风光互补理论出力的累计分布数据可W得 到一条累计分布曲线301。可设定累计分布曲线301上的一点的横坐标值作为风光互补电力 外送通道的容量Pmax。容量Pmax所对应的垂直于横坐标的直线将累计分布曲线301与两坐标 轴围成的面积划分为两部分，其中，左半部分面积对应于风光互补实际发电量Qfd，右半部分 面积对应于风光互补限电量Qxd。由此可知，当风光互补电力外送通道的容量值确定下来，风 光互补实际发电量和风光互补限电量也随即确定下来，因而，根据上述累计分布曲线301可 W确定许多组风光互补电力外送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量数据。 将各组数据代入通道等效利用率最大化目标函数(例如公式(5))可W确定最大的通道等效 利用率对应的风光互补电力外送通道容量，从而确定出最合理的风光互补电力外送通道的 容量值。
[0085] 本发明实施例的方法，通过配置合理的电力外送通道的容量获得最大目标值，即 最大通道等效利用率。可W最优化风光互补电力外送通道容量W实现全年通道等效利用率 最大化。
[0086] -个具体实施例中，W某地区电网为例，该地区计划建设风电1400MW及光伏 1000MW，利用本发明实施例的方法确定风光互补电力外送通道的容量，规划接入一条电力 外送通道与主网连接。
[0087] 首先，基于风电资源信息例如风速信息计算得到风电理论出力，图5是本发明一实 施例中的风电理论出力曲线，如图5所示，通过全年12个月内离散采样的风速数据计算得到 全年的离散采样的风电理论出力数据。基于光伏资源信息例如福照度信息计算得到光伏理 论出力，图6是本发明一实施例中的光伏理论出力曲线，如图6所示，通过全年12个月内离散 采样的福照度数据计算得到全年的离散采样的光伏理论出力数据。
[0088] 然后，根据风电理论出力曲线和光伏理论出力曲线计算得到风光互补理论出力曲 线，图7是本发明一实施例的风光互补理论出力曲线，如图7所示，由全年的离散采样的风电 理论出力数据和相应的光伏理论出力数据求和得到风光互补理论出力数据。
[0089] 之后，根据如图7所示的风光互补理论出力曲线，利用本发明实施例的方法可W计 算得到风光互补出力累计分布曲线，图8是本发明一实施例中的风光互补出力累计分布曲 线，如图8所示，根据图7所示的风光互补理论出力曲线可W计算得到许多离散的风光互补 出力累计分布数据点，将运些数据点连接起来构成一条曲线。值得说明的是，在计算风光互 补出力累计分布数据点时，离散采样的每个功率可采样时间间隔为时间单位。根据图8 所示的风光互补出力累计分布曲线可W确定一条通道等效利用率曲线，图9是本发明一实 施例中新能源外送通道容量与目标值关系示意图，如图9所示，由风光互补出力累计分布曲 线的最高点可W确定最优风光互补电力外送通道的容量。如图9所示，当外送通道容量为 841MW时通道等效利用率最大，通道等效利用率为44.8%，其中，风光共同发电38.9亿千瓦 时，通道利用率为52.8%，限电5.9亿千瓦，限电率为13.2%。
[0090] 本发明实施例的新能源外送通道容量确定方法，基于随机生产模拟方法，通过定 义能够有效反映通道利用率的通道等效利用率，并最大化通道等效利用率来合理确定新能 源外送通道的容量，方法简单实用。本发明定义外送通道等效利用率为实际发电量与限电 量之差占通道可输送电量的比值，能够有效协同优化新能源限电率和通道利用率。此外，本 发明也可W作为纯风电或纯光伏接入地区的外送通道容量规划方法，适用范围广。
[0091] 基于与图1所示的新能源外送通道容量确定方法相同的发明构思，本申请实施例 还提供了一种新能源外送通道容量确定装置，如下面实施例上述。由于该新能源外送通道 容量确定装置解决问题的原理与新能源外送通道容量确定方法相似，因此该新能源外送通 道容量确定装置的实施可W参见新能源外送通道容量确定方法的实施，重复之处不再寶 述。
[0092] 图10是本发明一实施例的新能源外送通道容量确定装置的结构示意图。如图10所 示，该装置可包括:风电光伏出力获取单元210、风光互补出力获取单元220、累计分布曲线 生成单元230、目标函数建立单元240及通道容量确定单元250，上述各单元顺序连接。
[0093] 风电光伏出力获取单元210用于获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内 的理论风电出力及理论光伏出力。
[0094] 风光互补出力获取单元220用于根据上述理论风电出力及理论光伏出力计算得到 风光互补理论出力。
[00M]累计分布曲线生成单元230用于基于上述风光互补理论出力绘制生成对应的风光 互补出力累计分布曲线。
[0096] 目标函数建立单元240用于建立通道等效利用率最大化目标函数，上述通道等效 利用率是风光电力外送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量Ξ者的函数。
[0097] 通道容量确定单元250用于根据上述风光互补出力累计分布曲线，利用上述目标 函数确定上述风光电力外送通道的容量值。
[0098] 本发明实施例的新能源外送通道容量确定装置，通过目标函数建立单元定义能够 反映实际通道利用率变化的通道等效利用率，并建立通道等效利用率最大化目标函数，从 而通过更换风光电力外送通道取值能够求得该目标函数的值，进而能够确定优化的通道利 用率。进一步，本发明通过结合风光互补出力累计分布曲线和该目标函数确定风光电力外 送通道容量值，能够提高计算效率。
[0099] 图11是本发明一实施例中风电光伏出力获取单元的结构示意图。如图11所示，上 述风电光伏出力获取单元210可包括:风电出力获取模块211和光伏出力获取模块212,二者 相互连接。
[0100] 风电出力获取模块211用于利用上述风光电力外送通道区域的各测风塔在上述设 定历史时间段内的风速数据计算得到上述理论风电出力。
[0101] 光伏出力获取模块212用于利用上述风光电力外送通道区域的各光伏气象站在上 述设定历史时间段内的福照度数据计算得到上述理论光伏出力。
[0102] 本实施例中，通过风电出力获取模块根据所测风速数据能够计算得到较准确的理 论风电出力数据。通过光伏出力获取模块根据所测的福照度数据能够计算得到较准确的理 论光伏出力数据。
[0103] 图12是本发明一实施例中通道容量确定单元的结构示意图。如图12所示，上述通 道容量确定单元250包括:初始值获取模块251和容量值确定模块252，二者相互连接。
[0104] 初始值获取模块251用于基于上述累计分布曲线获取上述风光互补实际发电量的 初始值、上述风光互补限电量的初始值及上述风光电力外送通道容量的初始值。
[0105] 容量值确定模块252用于将上述设定历史时间段的时长、上述风光互补实际发电 量的初始值、上述风光互补限电量的初始值及上述风光电力外送通道容量的初始值带入上 述通道等效利用率最大化目标函数，计算得到通道等效利用率最大值，将上述风光电力外 送通道容量的初始值作为上述风光电力外送通道的容量值。
[0106] 本实施例中，初始值获取模炔基于累计分布曲线对通道等效利用率最大化目标函 数中的风光电力外送通道容量进行取值，能够提高风光电力外送通道的容量值的确定效 率。容量值确定模块计算得到通道等效利用率最大值，并将该风光电力外送通道容量的初 始值作为风光电力外送通道的容量值，可W有效确定最优的通道容量。
[0107] -个实施例中，上述设定历史时间段为全年。利用全年的理论风电出力数据和相 应的理论光伏出力数据，能够确定更为有效的风光电力外送通道的容量值，更有助于协同 新能源限电情况和通道利用情况。
[0108] -个实施例中，上述通道等效利用率最大化目标函数为：
[0109]
[0110] 其中，δ为通道等效利用率，Qfd为风光互补实际发电量，Qxd为风光互补限电量，Pmax 为电力外送通道容量，T为上述设定历史时间段的时长，Cwind和Cpv分别为上述风光电力外送 通道区域的风电装机容量和上述风光电力外送通道区域的光伏装机容量，Fw+p(P)是出力为 P时的累计分布。
[0111] -个实施例中，上述累计分布曲线为：
[0112] Fw+P ( P ) = t ( Pw+p > P )，其中，Pw+p = Pwind+Ppv ;
[0113] 其中，t为时间，P为出力，Pw+p为风光互补出力，Pwind为风电出力，Ppv为光伏出力。
[0114] 本发明实施例的新能源外送通道容量确定装置，基于随机生产模拟方法，通过定 义能够有效反映通道利用率的通道等效利用率，并最大化通道等效利用率来合理确定新能 源外送通道的容量，简单实用。本发明定义外送通道等效利用率为实际发电量与限电量之 差占通道可输送电量的比值，能够有效协同优化新能源限电率和通道利用率。此外，本发明 也可W作为纯风电或纯光伏接入地区的外送通道容量规划方法，适用范围广。
[0115] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一个具体实施例"、"一些实施 例"、"例如"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的 具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结 构、材料或者特点可W在任何的一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。
[0116] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产 品的形式。
[0117] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、W及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供运些计算机程序 指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器W产 生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0118] 运些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备W特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0119] 运些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤W产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0120] W上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保 护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种新能源外送通道容量确定方法，其特征在于，包括： 获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论风电出力及理论光伏出力； 根据所述理论风电出力及理论光伏出力计算得到风光互补理论出力； 基于所述风光互补理论出力绘制生成对应的风光互补出力累计分布曲线； 建立通道等效利用率最大化目标函数，所述通道等效利用率是风光电力外送通道容 量、风光互补实际发电量及风光互补限电量三者的函数； 根据所述风光互补出力累计分布曲线，利用所述目标函数确定所述风光电力外送通道 的容量值。2. 如权利要求1所述的新能源外送通道容量确定方法，其特征在于，获取风光电力外送 通道区域在设定历史时间段内的理论风电出力及理论光伏出力，包括： 利用所述风光电力外送通道区域的各测风塔在所述设定历史时间段内的风速数据计 算得到所述理论风电出力； 利用所述风光电力外送通道区域的各光伏气象站在所述设定历史时间段内的辐照度 数据计算得到所述理论光伏出力。3. 如权利要求1所述的新能源外送通道容量确定方法，其特征在于，根据所述风光互补 出力累计分布曲线，利用所述目标函数确定所述风光电力外送通道的容量值，包括： 基于所述累计分布曲线获取所述风光互补实际发电量的初始值、所述风光互补限电量 的初始值及所述风光电力外送通道容量的初始值； 将所述设定历史时间段的时长、所述风光互补实际发电量的初始值、所述风光互补限 电量的初始值及所述风光电力外送通道容量的初始值带入所述通道等效利用率最大化目 标函数，计算得到通道等效利用率最大值，将所述风光电力外送通道容量的初始值作为所 述风光电力外送通道的容量值。4. 如权利要求1所述的新能源外送通道容量确定方法，其特征在于，所述设定历史时间 段为全年。5. 如权利要求1所述的新能源外送通道容量确定方法，其特征在于，所述通道等效利用 率最大化目标函数为： V ^ mat J . -- 其中，δ为通道等效利用率，Qfd为风光互补实际发电量，Qxd为风光互补限电量，PmaX为电 力外送通道容量，T为所述设定历史时间段的时长，Cwlnd和CPV分别为所述风光电力外送通道 区域的风电装机容量和所述风光电力外送通道区域的光伏装机容量，F w+P(p)是出力P的累 计分布。6. 如权利要求5所述的新能源外送通道容量确定方法，其特征在于，所述累计分布曲线 为： Fw+p ( P ) = t ( Pw+p 2 P )，其中，Pw+p = Pwind+Ppv; 其中，t为时间，P为出力，Pw+p为风光互补理论出力，pwind为风电理论出力，p PV为光伏理 论出力。7. -种新能源外送通道容量确定装置，其特征在于，包括： 风电光伏出力获取单元，用于获取风光电力外送通道区域在设定历史时间段内的理论 风电出力及理论光伏出力； 风光互补出力获取单元，用于根据所述理论风电出力及理论光伏出力计算得到风光互 补理论出力； 累计分布曲线生成单元，用于基于所述风光互补理论出力绘制生成对应的风光互补出 力累计分布曲线； 目标函数建立单元，用于建立通道等效利用率最大化目标函数，所述通道等效利用率 是风光电力外送通道容量、风光互补实际发电量及风光互补限电量三者的函数； 通道容量确定单元，用于根据所述风光互补出力累计分布曲线，利用所述目标函数确 定所述风光电力外送通道的容量值。8. 如权利要求7所述的新能源外送通道容量确定装置，其特征在于，所述风电光伏出力 获取单元包括： 风电出力获取模块，用于利用所述风光电力外送通道区域的各测风塔在所述设定历史 时间段内的风速数据计算得到所述理论风电出力； 光伏出力获取模块，用于利用所述风光电力外送通道区域的各光伏气象站在所述设定 历史时间段内的辐照度数据计算得到所述理论光伏出力。9. 如权利要求7所述的新能源外送通道容量确定装置，其特征在于，所述通道容量确定 单元包括： 初始值获取模块，用于基于所述累计分布曲线获取所述风光互补实际发电量的初始 值、所述风光互补限电量的初始值及所述风光电力外送通道容量的初始值； 容量值确定模块，用于将所述设定历史时间段的时长、所述风光互补实际发电量的初 始值、所述风光互补限电量的初始值及所述风光电力外送通道容量的初始值带入所述通道 等效利用率最大化目标函数，计算得到通道等效利用率最大值，将所述风光电力外送通道 容量的初始值作为所述风光电力外送通道的容量值。10. 如权利要求7所述的新能源外送通道容量确定装置，其特征在于，所述设定历史时 间段为全年。
【文档编号】G06F17/50GK105871302SQ201610265266
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】崔正湃, 徐海翔, 吴林林, 孙荣富, 刘辉, 王靖然, 王若阳
【申请人】华北电力科学研究院有限责任公司, 国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 国家电网公司