一种包含间歇性电源的电力电量平衡方法
【专利摘要】本发明基于场景削减技术提出一种包含间歇性电源的电力电量平衡方法，属于电力系统规划与运行【技术领域】。所提方法可描绘间歇性电源典型出力、出力上下限的日特性曲线，在此基础上与传统可控电源发电能力、负荷日特性预测曲线进行比较，完成电力电量平衡计算，以解决现有工程方法因忽视间歇性电源出力随机性、波动性特点而造成误差过大的缺点。
【专利说明】一种包含间歇性电源的电力电量平衡方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力电量平衡方法，特别是一种包含间歇性电源的电力电量平衡 方法。
【背景技术】
[0002] 电力电量平衡是电力系统规划以及调度工作中的一项基础任务，其目的是衡量电 力系统的发供电能力能否满足负荷需求，计算结果将作为电源规划、网架规划、调度计划制 定等的依据。在只包含火电、水电、核电等传统可控电源的电力电量平衡中，负荷是唯一的 随机变量，由枯水期、机组检修等因素造成的电源受阻容量通常可根据经验确定。平衡计算 大致流程为，将电源出力表征为一个常数，即电源装机容量与受阻容量之差，再与最大负荷 预测值进行比较完成电力平衡；通过电源有效利用小时数折算出发电量，与用电量预测值 进行比较即完成电量平衡。
[0003] 而在包含间歇性电源的电力电量平衡中，存在间歇性电源出力和负荷两个随机变 量。目前应用较广泛的工程方法是将间歇性电源的装机容量乘以同时率的经验值，将乘积 作为电源的典型出力参与平衡，其计算结果往往存在较大误差。误差的根源在于，该方法将 间歇性电源等效为传统电源，将出力表征为常数，忽略了其固有的随机性、波动性特点。例 如，在最大负荷出现的时刻，间歇性电源出力可能远低于典型值，这就会导致电力充足的误 判；在进行小区域电力平衡时，通常要计算最大电力盈余或亏缺，以指导目标电网与外部 电网的联络通道建设，用前述工程方法进行此计算也将造成较大误差。
[0004] 虽然间歇性电源的出力是不可控的，但其变化仍具有一定的规律，总结、描绘其日 特性曲线，再与负荷日特性曲线、传统电源出力安排等进行比较，是提高电力电量平衡精度 的一种思路。本发明提出一种包含间歇性电源的电力电量平衡方法，其核心是利用随机规 划中的场景削减技术求取间歇性电源的典型日出力特性曲线、出力上限和出力下限的日特 性曲线。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种包含间歇性电源的电力电量平衡方法。
[0006] 本发明主要采用以下方案进行实现：一种包含间歇性电源的电力电量平衡方 法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S01、分别对前一年的各个月份，采集网内间歇 性电源总出力的历史数据集DPwhis ;其中，
【权利要求】
1. 一种包含间歇性电源的电力电量平衡方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 501、 分别对前一年的各个月份，采集网内间歇性电源总出力的历史数据集DPw his; 其中，
，N为该月天数，
为该月第η天的出力曲线，
为该月第η天第t时刻的出力数据，取15分钟为一时 亥IJ，一天共包含96个时刻的数据； 502、 采用场景削减技术获取前一年各月份中，间歇性电源出力的典型日特性曲线
503、 剔除极端气象日，获取前一年各月份中，间歇性电源出力上限和出力下限的日特 性曲线
504、 在前一年特性曲线的基础上，根据间歇性电源装机容量增长情况折算水平年各月 典型日特性曲线
、出力上限日特性曲线
和和出力下限日特性曲线
其中
为水平年各月份中 典型日特性曲线t时刻的出力数据，是Nw为间歇性电源在水平年的装机容量，其中Nw his为 前一年的装机容量，
为水平年出力 上限日特性曲线t时刻的出力数据
为水平年出力下限日特性曲线t时刻的出力数据； 505、 按照传统电力平衡中的方法，给出水平年各月份中传统电源发电能力的日特性曲 线P。= [P& ，…P。％]，Pet为该日传统电源发t时刻发电量，Prt可取相同值； 506、 根据负荷预测获得水平年各月典型日负荷曲线L= [Li，L2，…L96] ;Lt为水平年各 月典型日t时刻负荷； 507、 计算水平年各月电力盈亏量； 508、 计算水平年各月电量平衡： 对于各个月份，通过负荷预测确定当月用电量I，确定除火电外当月的发电量WK，根据 间歇性电源典型日出力曲线
计算间歇性电源当月发电量Ww，
N为该月天数，需要的火电发电量WT = W^Ww-WK，若当月火电开机及燃煤供应情况可以满足发电fiWT，则电量供需平衡；若不能满 足发电量^，则电量供不应求。
2. 根据权利要求1所述的包含间歇性电源的电力电量平衡方法，其特征在于：步骤S02 还包括以下步骤： S021、djk为第j天与第k天出力曲线间的距离，
S022、统计各天出力曲线与其余日期出力曲线的距离总和A为第i天出力曲线与其 余日期出力曲线的距离总和，
S023选取Di最小当天的出力曲线
，作为该月典型日特性曲线
3. 根据权利要求1所述的包含间歇性电源的电力电量平衡方法，其特征在于：步骤S03 的具体步骤为：S031、选取当月01最大的若干天作为极端气象日，在统计出力极值时排除其 影响，其中Di为第i天出力曲线与其余日期出力曲线的距离总和，
S032、设第a天与第b天为极端气象日，将其剔除后当月剩余日期的出力曲线组成有效 数据集，一天中第t个时刻的出力上下限为当月有效数据集中第t个时刻的最大值和最小 值，96个时刻的出力上下限组成曲线
4. 根据权利要求1所述所述的包含间歇性电源的电力电量平衡方法，其特征在于：步 骤S07还包括以下步骤： 5071、 计算电力盈亏ΛΡ : 根据间歇性电源典型日出力曲线
、传统电源日发电能力曲线P。和典型日负荷曲 线L，取15%备用率，计算电力盈亏的典型日序列ΛΡ，取ΛΡ中的最小元素值作为电力盈亏 量ΛΡ ; 其中，
5072、 如果作为送电区域，计算最大电力盈余ΛΡΜΧ: 根据间歇性电源出力上限日特性曲线
、传统电源日发电能力曲线Ρ。和典型日负荷 曲线L，计算电力最大盈余的典型日序列ΛΡΜΧ，取ΛΡΜΧ中的最大元素值为ΛΡΜΧ; 其中，
5073、 如果作为受电区域，计算最大电力亏缺ΛΡ_: 根据间歇性电源出力下限日特性曲线
.传统电源日发电能力曲线Ρ。和典型日负荷 曲线L，计算电力最大亏缺的典型日序列ΛΡ_，取ΛΡ_中的最小元素值为ΛΡ_; 其中，
【文档编号】G06Q50/06GK104217294SQ201410452357
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】叶荣易, 杨刘林 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司经济技术, 研究院