集合中场景i与其他场景h之间的KD距离：
[0046] KD(i,h) =p; ·c(i,h) (3)
[0047]
[0048] 式中，Pi是场景i的概率，CPVJi)是场景i在第n时段的光伏出力。
[0049] (2. 2)选取KD距离最小的场景k，将场景k由场景i所代替，即在原始场景集合中 删除场景k。
[0050] (2. 3)并将场景i的概率Pl修正为原场景i的概率|?f与被替代场景k的概率pk 之和，即/;,二 + 朽。
[0051] (2.4)通过反复迭代，当场景集合中场景的数目达到给定的数值队时（一般10~ 20个场景即可代表光伏出力特性），得到的场景集合即为削减后的目标场景集。
[0052] (3)原始系统可靠性水平计算，其计算公式为：
[0053]
[0054] 式中，P(X彡C-L(t))为系统停运容量大于或等于C-L(t)的累积概率；C为系统装 机容量；Ln(t)为第t日第η时段的负荷。
[0055] (4)含光伏电站电力系统的可靠性水平计算。当光伏电站接入电力系统后，系统的 可靠性指标电力不足期望HL0LEP的计算公式为：
[0056]
[0057] 式中，CPVn为第η个时段光伏电站的输出功率。
[0058] (5)在保持原始系统可靠性水平下，求解每个光伏出力场景下的有效载荷容量。截 弦法具有计算量小、收敛速度快等优点，可以快速求解非线性方程组的根。本发明把截弦法 引入到有效载荷容量的求解，其求解过程为：
[0059] (5. 1)如图2所示，Α点为负荷水平为LOTg+CPjt含光伏系统的可靠性水平，Β点为 负荷水平为L"g时含光伏系统的可靠性水平。由于光伏发电的随机性，其有效载荷容量明 显小于其装机，但又具有一定的有效载荷容量。因此，在与原始系统可靠性水平一致的情 况下，含光伏系统的负荷水平介于LOTjPL"g+CPV之间。计算点A(LOTg+CPV，fn+1 (LOTg+CPV))、B(LOTg，fn+1 (L"g))的直线方程，其中：LOTg为原始负荷，CPV为光伏装机容量，fn为原始系统可 靠性曲线，fn+1为含光伏系统可靠性曲线。
[0060] (5. 2)计算直线AB与y=Rn的交点横坐标Lk，其中Rn为原始发电系统的可靠性 水平。直线y= &与fn+1的交点横坐标即是含光伏系统的有效载荷容量，但是无法直接求 解。以直线AB代替曲线fn+1，把Lk作为含光伏系统的有效载荷容量，这时会产生一定的偏 差。但是，通过改变B点的位置可以将偏差不断减小，直到满足要求。
[0061] (5. 3)计算系统负荷水平为1^时，光伏接入后系统的可靠性水平fn+1(Lk)。
[0062] (5. 4)检查迭代结束标示：
[0063] 若|fn+1 (Lk)_Rn |彡e，e为给定的精度（一般e〈V(2Rn)X10 6)，则迭代结束，进入 到步骤（5.6);反之则进入步骤（5.5)继续迭代计算。
[0064] (5. 5)以点（Lk，fn+1 (Lk))取代点B，继续步骤（5· 1)至（5. 4)。
[0065] (5.6)根据迭代得到新增光伏电站在场景i下所承载的有效载荷容量ΛL1 = LkLorg 〇
[0066] (6)判断步骤（5)计算出的有效载荷容量是否满足负荷昼夜峰值差约束。通过前 述方法计算得到光伏发电的可信容量即其承载的新负荷的容量为ΛQ，那么日负荷曲线由 系统日原始负荷增加ΛQ得到。如果Λk大于了其并网系统日原始负荷的日峰值与夜峰值 之差，在原始负荷达到白天最大值时，系统负荷值为Lnl+ΛQ，光伏电站的出力可以承载相 应的新增负荷ΛQ，维持系统可靠性水平为R、备用水平为S;而在原始负荷达到夜间最大 值时，含光伏电站的系统负荷值为Ι?+ΛQ，此时光伏电站没有出力，且1^2+Λ ，那么 系统中的备用水平为将较原始发电系统S有所降低，系统可靠性水平也会有所降低。综上， 无论光伏电站装机容量增加到多大，光伏发电的有效载荷容量将不大于其并网系统负荷的 日峰值与夜峰值之差，即光伏发电的约束可信容量为：aq彡α^αρι^α)) (7);
[0067] 如果满足上述约束，则直接进入步骤（7);否则，令ΛL1=Ι^α)-Ι^2α)。（7)光 伏电站有效载荷容量计算。重复步骤（5)和(6)，直到计算出每个光伏出力场景下的有效载 荷容量。则光伏电站的有效载荷容量计算公式如下：
[0068] (8)光伏发电容量可信度计算。有效载荷容量是衡量传统电源对电力系统容量贡 献的指标，也可以被用来衡量风电和光伏发电等间歇性电源。在光伏容量可信度的计算中， 本发明采用有效载荷容量作为度量标准。因此，光伏发电容量可信度为在电力系统一定的 可靠性水平下，新增加光伏装机所能承载的新增负荷与对应光伏电站容量CPV的比值：C_dlt =ΔL/CPV (9)
[0069] 通过上述步骤的光伏电站出力场景削减，可以快速地计算出光伏发电可信容量， 同时可以顾及负荷昼夜峰值差约束，使得计算结果更加准确，更符合工程应用。本领域的技 术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围 之内。
【主权项】
1. 一种基于负荷昼夜峰值差约束的光伏容量可信度的评估方法，其特征在于，包括下 述步骤： (1) 根据光伏发电的日特性将负荷分为两个阶段，并计算日间负荷峰值LnilU)和夜间 负荷峰值Lni2⑴； (2) 对光伏电站出力场景进行削减，获得削减后的目标场景集和每个目标场景的概 率； (3) 获得原始系统的可靠性水平(4) 获得含光伏电站电力系统的可靠性水平(5) 当含光伏电站电力系统的可靠性水平与原始系统的可靠性水平相等时，获得第i 个光伏出力场景的有效载荷容量ΛL1; (6) 判断所述有效载荷容量AL1是否小于等于所述日间负荷峰值L^a)和夜间负 荷峰值匕⑴之间的差值；若是，则转入步骤（7);若否，则所述有效载荷容量ΛL1 = Lml (t)-Lm2 (t)； (7) 重复步骤（5)和（6)获得所述削减后的目标场景集中每个光伏出力场景的有效载 荷容量，并根据公式：得到光伏电站的有效载荷容量ΛL; (8) 根据所述光伏电站的有效载荷容量获得光伏发电容量可信度(；radlt=AL/CPV; 其中，Ρ(Χ多C-L(t))为系统停运容量大于或等于C-L(t)的累积概率；C为系统装机 容量；L(t)为第t日的最大负荷；Cpvn为第η个时段光伏电站的输出功率；Cpv为光伏电站容 量。2. 如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，步骤（2)具体为： (2. 1)获得光伏电站出力场景集合中第i场景与第h场景之间的KD距离； (2. 2)选取KD距离最小的场景k，将场景k由场景i所代替，即在原始场景集合中删除 场景k; (2. 3)并将场景i的概率P1修正为原场景i的概率与被替代场景k的概率pk2 和(2. 4)重复步骤（2. 1)~（2. 3)进行反复迭代，当场景集合中场景的数目达到给定的数 值队时，得到的场景集合即为削减后的目标场景集和每个目标场景的概率。3. 如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，根据公式KD(i，h) =pi·c(i，h)获得 所述KD距尚，其牛，Pi是场景i的概率，CPVn⑴是场景i在 第η时段的光伏出力。4. 如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述给定的数值N3为10~20。5. 如权利要求1-4任一项所述的评估方法，其特征在于，步骤（5)中，采用截弦法获得 第i个光伏出力场景的有效载荷容量ΛQ。6. 如权利要求5所述的评估方法，其特征在于，步骤（5)具体包括： (5. 1)获得Αα_+(：ρν，fn+1(LOTg+CPV))和B(LOTg，U(Lcirg))构成的直线方程； (5. 2)获得直线AB与直线y=Rn的交点横坐标Lk; (5. 3)当系统负荷水平为1^时，获得光伏接入后系统的可靠性水平fn+1 (Lk); (5.4)当Ifn+1 (Lk)-RnI彡e，则转入步骤（5.6);反之则转入步骤（5.5); (5. 5)以点（Lk，fn+1(Lk))替代点B，并重复步骤（5. 1)至（5. 4); (5. 6)获得第i个光伏出力场景的有效载荷容量ΛL1=Lk-L"g; 其中，LOTg为原始负荷，CPV为光伏装机容量，fn为原始系统可靠性曲线，fn+1为含光伏系 统可靠性曲线；fn+1(LOTg+CPV)表示负荷水平为LOTg+CPJt含光伏系统的可靠性水平；fn+1(LOTg) 表示负荷水平为L"g时含光伏系统的可靠性水平；Rn为原始发电系统的可靠性水平；e为给 定的精度。7. 如权利要求6所述的评估方法，其特征在于，给定的精度e小于1A2Rn)X10 6)。
【专利摘要】本发明公开了一种基于负荷昼夜峰值差约束的光伏发电容量可信度评估方法，属于含光伏电站的电力系统运行技术领域，主要包括以下步骤：首先，基于Kantorovich？Distance的场景削减技术，筛选出能够体现光伏电站一年出力特性的典型日出力场景，简化含光伏电站的电力系统可靠性计算；其次，根据强迫停运率计算原系统的可靠性水平，并在等可靠性水平下，采用截弦法计算光伏电站的有效载荷容量；最后，根据负荷昼夜峰值差约束，修正光伏电站的有效载荷容量，并计算出容量可信度。本发明实现方法简单、计算速度快，可以全面而准确地评估光伏发电置信容量。
【IPC分类】G06Q50/06
【公开号】CN105389744
【申请号】CN201510929148
【发明人】娄素华, 苗淼, 吴耀武, 张祥成, 王永灿, 田旭, 吴志明, 白左霞, 马雪, 靳宝宝
【申请人】国网青海省电力公司, 国网青海省电力公司经济技术研究院, 华中科技大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月15日