基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)的計(jì)及風(fēng)電接納的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)的計(jì)及風(fēng)電接納的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法，其特點(diǎn)是針對(duì)負(fù)荷和風(fēng)電出力的不確定性，以概率區(qū)間預(yù)測(cè)替代點(diǎn)預(yù)測(cè)，利用概率區(qū)間預(yù)測(cè)理論和預(yù)測(cè)誤差概率分布預(yù)測(cè)負(fù)荷變化區(qū)間及風(fēng)電出力變化區(qū)間；再根據(jù)極限場(chǎng)景理論，由負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間及風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間求得含大規(guī)模風(fēng)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間，從而給出極限條件下系統(tǒng)所需的正備用和負(fù)備用值，為計(jì)及風(fēng)電接納的電力協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度提供合理的數(shù)據(jù)范圍。
【專利說明】基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)的計(jì)及風(fēng)電接納的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)的計(jì)及風(fēng)電接納的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法，具體地說，本發(fā)明是根據(jù)概率區(qū)間預(yù)測(cè)和極限場(chǎng)景理論，由負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)和風(fēng)電出力區(qū)間預(yù)測(cè)求得計(jì)及風(fēng)電接納的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法，屬于電氣信息領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著能源、環(huán)境問題的日益突出以及電力市場(chǎng)改革的深入，可再生能源發(fā)電在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展，由于風(fēng)能資源蘊(yùn)藏豐富，且風(fēng)能具有產(chǎn)業(yè)成熟度高、發(fā)電成本低、自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境影響好等優(yōu)點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展最為迅速。根據(jù)我國(guó)風(fēng)能資源的占有情況，風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ茌^快地實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行有很多優(yōu)點(diǎn)，如緩解輸電網(wǎng)的壓力；使現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施的利用率提高等，同時(shí)風(fēng)電發(fā)展也存在不利影響，一方面，當(dāng)風(fēng)電容量足夠大時(shí)，瞬時(shí)的功率波動(dòng)會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面，大容量的風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度方法提出了新的挑戰(zhàn)。
[0003]風(fēng)電是典型的隨機(jī)性、間歇性電源，而風(fēng)電機(jī)組通常也不具備存儲(chǔ)電能的功能，因此風(fēng)電機(jī)組的輸出功率是隨機(jī)變動(dòng)的，即使在同一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)，由于風(fēng)電機(jī)組不同安裝地點(diǎn)風(fēng)速和風(fēng)向的差異，其出力也是不同步的，因此大容量風(fēng)電并網(wǎng)將對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成很大的沖擊。針對(duì)這種沖擊，主要考慮兩種處理方式，一是蓄能系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對(duì)波動(dòng)的能量進(jìn)行削峰填谷式平滑調(diào)節(jié)，能有效彌補(bǔ)風(fēng)電的間歇性和波動(dòng)性缺點(diǎn)，增強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的可控性，改善電能質(zhì)量和優(yōu)化系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，隨著并網(wǎng)的風(fēng)電規(guī)模不斷增大，蓄能系統(tǒng)的容量往往不能完全滿足大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的需求；二是考慮利用傳統(tǒng)的水電和火電來(lái)消納風(fēng)電，由水電和火電為風(fēng)電并網(wǎng)提供一定旋轉(zhuǎn)備用容量來(lái)平滑風(fēng)電輸出功率的波動(dòng)。隨著風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展，大量風(fēng)電接入電網(wǎng)使得電力系統(tǒng)必須對(duì)其提供一定的運(yùn)行備用容量，這是電力系統(tǒng)在制定發(fā)電計(jì)劃時(shí)必須考慮的一個(gè)問題。關(guān)于該問題的研究主要集中在以下兩個(gè)方面:一個(gè)是旋轉(zhuǎn)備用的總量問題；另一個(gè)是備用容量合理分配的問題。
[0004]針對(duì)備用容量合理分配問題的研究主要有兩種思路:一是等比例備用原則，在節(jié)能發(fā)電調(diào)度方式下一般采用等備用原則，上網(wǎng)機(jī)組按照相等比例預(yù)留發(fā)電容量作為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用。二是最優(yōu)潮流方法，研究風(fēng)電系統(tǒng)有功動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題，同時(shí)將旋轉(zhuǎn)備用作為約束條件，以此來(lái)應(yīng)對(duì)風(fēng)電波動(dòng)，也有學(xué)者以最小化旋轉(zhuǎn)備用的購(gòu)買成本為目標(biāo)、以系統(tǒng)的安全性要求為機(jī)會(huì)約束的條件下，構(gòu)造確定系統(tǒng)所需的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)備用容量的數(shù)學(xué)模型，并采用遺傳算法對(duì)其進(jìn)行求解。
[0005]針對(duì)備用總量問題，電力系統(tǒng)最早采用配置方法是確定性方法，常用的準(zhǔn)則有:N-1準(zhǔn)則，即備用容量必須大于或等于在線運(yùn)行最大機(jī)組的容量，這在我國(guó)大部分地區(qū)以及美國(guó)南部地區(qū)都有采用；負(fù)荷百分比規(guī)則，即系統(tǒng)的備用容量必須大于等于負(fù)荷的某一百分比，如:美國(guó)西部地區(qū)；N-1準(zhǔn)則和負(fù)荷百分比相結(jié)合的規(guī)則，如:西班牙電力系統(tǒng)。確定性備用配置方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，但它僅適合不區(qū)分責(zé)任，相對(duì)粗放的運(yùn)營(yíng)管理，而且這種方法實(shí)際上是基于經(jīng)驗(yàn)制定，缺乏必要的理論支持，加之大規(guī)模間歇式電源的接入，如風(fēng)電。存在諸如容易出現(xiàn)備用資源浪費(fèi)或者備用容量不足等問題。
[0006]在計(jì)及風(fēng)電的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用研究中，大多是采用經(jīng)濟(jì)學(xué)中成本效益分析方法，以系統(tǒng)發(fā)電成本和期望停電成本最小為目標(biāo)，用概率密度函數(shù)來(lái)分析負(fù)荷和風(fēng)電出力的預(yù)測(cè)偏差，并將其引入到機(jī)組停運(yùn)容量的計(jì)算中，采用智能優(yōu)化算法求解出最優(yōu)的旋轉(zhuǎn)備用需求或一天24小時(shí)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)備用值，王燕濤，王大亮.計(jì)及風(fēng)電的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量的確S[J].電測(cè)與儀表，2012，49 (564):22-27 ;蘇鵬，劉天琪，李興源.含風(fēng)電的系統(tǒng)最優(yōu)旋轉(zhuǎn)備用的確定[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(12): 158-162。
[0007]電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存在諸多不確定因素，如負(fù)荷波動(dòng)、系統(tǒng)元件故障，大規(guī)模風(fēng)電接入系統(tǒng)后，其輸出功率的波動(dòng)增加了系統(tǒng)的不確定因素，對(duì)系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度產(chǎn)生較大影響。故確定系統(tǒng)備用容量首要解決的問題是尋求對(duì)負(fù)荷、風(fēng)電場(chǎng)出力做更合理的預(yù)測(cè)。目前已有的預(yù)測(cè)方法可分為點(diǎn)預(yù)測(cè)、區(qū)間預(yù)測(cè)和概率密度預(yù)測(cè)等類型。點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果為簡(jiǎn)單的確定輸出功率值，目前大多數(shù)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)均采用點(diǎn)預(yù)測(cè)方法，徐敏，袁建洲，劉四新，等.基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2012,33(6):32-35 ;張林，劉先珊，陰和俊.基于時(shí)間序列的支持向量機(jī)在負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28 (19):38-41，均采用了點(diǎn)預(yù)測(cè)的方法分別對(duì)風(fēng)電功率和負(fù)荷進(jìn)行了預(yù)測(cè)。點(diǎn)預(yù)測(cè)僅能給出確定數(shù)值，不能得到未來(lái)時(shí)段滿足一定置信水平的出力上下限。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足而提供一種基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)的計(jì)及風(fēng)電接納的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法，其特點(diǎn)是針對(duì)負(fù)荷和風(fēng)電出力的不確定性，利用概率區(qū)間預(yù)測(cè)理論和預(yù)測(cè)誤差概率分布預(yù)測(cè)負(fù)荷變化區(qū)間及風(fēng)電出力變化區(qū)間，進(jìn)而用極限場(chǎng)景理論，由負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)及風(fēng)電出力區(qū)間預(yù)測(cè)計(jì)算求得含大規(guī)模風(fēng)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間。
[0009]概率區(qū)間預(yù)測(cè)是描述預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間誤差的方法。其主要思路是:在某一時(shí)刻下，根據(jù)其預(yù)測(cè)值、預(yù)測(cè)誤差的概率分布以及給出滿足要求的置信度水平值，分別得到負(fù)荷和風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間的下限值和上限值。并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)極限場(chǎng)景理論，得出系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間。旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間給出了極限條件下系統(tǒng)所需的正備用和負(fù)備用值，為協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度提供旋轉(zhuǎn)備用的數(shù)據(jù)范圍，同時(shí)，可與優(yōu)化后的旋轉(zhuǎn)備用進(jìn)行對(duì)比。
[0010]本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)
[0011]基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)理論和極限場(chǎng)景理論的含大規(guī)模風(fēng)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間確定方法包括以下步驟:
[0012]I)概率區(qū)間預(yù)測(cè)
[0013]假設(shè)已知t時(shí)刻的點(diǎn)預(yù)測(cè)值為L(zhǎng)t，其預(yù)測(cè)誤差的概率分布為f ( ε )，則區(qū)間預(yù)測(cè)模型為
[0014]J\p)=[Lt-f-l(a),Lt-f；l(a)\h
[0015]a-a = 1- β(2)
[0016]式中:β為置信水平，取值區(qū)間為[0，I] Z-/T1(S)和厶-/T1(X)分別為預(yù)測(cè)區(qū)間的上、下限值。[0017]2)負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)
[0018]根據(jù)區(qū)間預(yù)測(cè)理論可得出電力系統(tǒng)負(fù)荷的區(qū)間預(yù)測(cè)值。假設(shè)已知t時(shí)刻的負(fù)荷預(yù)測(cè)值為L(zhǎng)t，負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差服從正態(tài)分布
I(ΔΡ；-//)"
[0019]Z1(AP1)= ,— e 2gJ(3)
λ/2/TO"
[0020]式中:Λ P1為負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差；O 2為負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差的方差。
[0021]根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)值和預(yù)測(cè)偏差分布函數(shù)，可得到在t時(shí)刻負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間為
[0022][尸:冗]⑷
[0023]其中
[0024]P==Lt+JZi(QLl)C5)
[0025]P==LJfW)(6)
[0026]式中:、P=分別為t時(shí)刻負(fù)荷預(yù)測(cè)的最小值和最大值，β !為負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)的置信水平，采用對(duì)稱概率區(qū)間
[0027]a,=\-a, -(7)
[0028]3)風(fēng)電出力區(qū)間預(yù)測(cè)
[0029]根據(jù)區(qū)間預(yù)測(cè)理論可得出風(fēng)電出力的區(qū)間預(yù)測(cè)值。假設(shè)已知t時(shí)刻的風(fēng)電出力預(yù)測(cè)值為pw，t，風(fēng)電出力預(yù)測(cè)偏差服從正態(tài)分布
[0030]/.(AR ) _ e 2π:fS
[0031]式中:Λ Pw為負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差；O 2為負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差的方差。
[0032]與負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)類似，假設(shè)已知風(fēng)電出力功率的點(diǎn)預(yù)測(cè)值為Pw，t，則預(yù)測(cè)區(qū)間為
[0033]fp^=[Pw4 +f；l(aw),PWJ +/；l(?J](9)
[0034]式中:Pw為風(fēng)電出力區(qū)間預(yù)測(cè)的置信水平，同負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)一樣，采用對(duì)稱概率區(qū)間。
[0035]4)風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間的最小值和最大值
[0036]由于風(fēng)電機(jī)組的出力功率受機(jī)組固有的上下限限制。由式(9)確定的風(fēng)電預(yù)測(cè)區(qū)間可能會(huì)超過機(jī)組的上下限，因而限定預(yù)測(cè)區(qū)間的最小值巧和最大值為
[0037]^(?J,PmiJ(10)
[0038]PZ'-max[^+/,T1(^r),^max](11)
[0039]式中:Pw，max與Pw min為系統(tǒng)風(fēng)電出力的總上下限。
[0040]5)計(jì)及風(fēng)電接納的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間的預(yù)測(cè)
[0041]由風(fēng)電出力功率預(yù)測(cè)區(qū)間和負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間可得到風(fēng)電出力功率預(yù)測(cè)區(qū)間和負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間構(gòu)成的場(chǎng)景圖。風(fēng)電出力功率和負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，主要體現(xiàn)在其不確定性上。為了保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)必須保證足夠的旋轉(zhuǎn)備用容量，用于平衡風(fēng)電和負(fù)荷的不確定性。
[0042]根據(jù)極限場(chǎng)景理論，由風(fēng)電出力功率預(yù)測(cè)區(qū)間和負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間構(gòu)成的場(chǎng)景得知:當(dāng)風(fēng)電出力和負(fù)荷為場(chǎng)景2、6時(shí)，系統(tǒng)為平衡預(yù)測(cè)誤差而需的備用容量
為P= -Phad與Pwmd-fZ!絕對(duì)值必定大于場(chǎng)景3所需的備用容量的絕對(duì)值，SPp,oad -P=，其中，Pioad為系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)值，Pwind為風(fēng)電出力的預(yù)測(cè)值，
P丨1 分別為系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間的上限值和下限值，κτ7、分別為風(fēng)電出力預(yù)
測(cè)區(qū)間的上限值和下限值。故場(chǎng)景2、6代替場(chǎng)景2、3、5，6之間所有的誤差場(chǎng)景；同理，場(chǎng)景4、8代替場(chǎng)景4、5、7、8之間所有的誤差場(chǎng)景。對(duì)于場(chǎng)景9，系統(tǒng)所需的備用容量為
Pwind-1Cd -(Pload-P^)，其絕對(duì)值必定大于場(chǎng)景5，6，8，9之間所有場(chǎng)景所需的備用容 量；同理可知場(chǎng)景I代替場(chǎng)景1、2、4、5之間的所有場(chǎng)景。綜上所述，系統(tǒng)的極限誤差場(chǎng)景為場(chǎng)景1、9。場(chǎng)景I所需的備用容量恒為正值，確定的備用容量為系統(tǒng)所需的正備用值；而場(chǎng)景9確定備用容量是系統(tǒng)所需的負(fù)備用值。
[0043]由此，得到含大規(guī)模風(fēng)電系統(tǒng)所需的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間。
[0044]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0045]本發(fā)明以概率區(qū)間預(yù)測(cè)替代點(diǎn)預(yù)測(cè)，能適于描述負(fù)荷和風(fēng)電出力的隨機(jī)特性及預(yù)測(cè)值與實(shí)際值間的誤差特性，由此得出的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間給出了極限條件下系統(tǒng)所需的正備用和負(fù)備用值，更合理地為電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度提供旋轉(zhuǎn)備用的數(shù)據(jù)范圍；本發(fā)明將正態(tài)分布作為風(fēng)電出力偏差的概率密度分布，能更好地?cái)M合風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差的概率分布。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046]圖1為含大規(guī)模風(fēng)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)流程圖
[0047]1、負(fù)荷預(yù)測(cè)，
[0048]2、負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分析，
[0049]3、求得負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)，
[0050]4、負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間，
[0051]5、風(fēng)速預(yù)測(cè)，
[0052]6、風(fēng)電出力預(yù)測(cè)，
[0053]7、風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差分析，
[0054]8、求得風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)，
[0055]9、風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間，
[0056]10、運(yùn)用極限場(chǎng)景理論進(jìn)行分析，
[0057]11、求得旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間。
[0058]圖2為風(fēng)電出力功率預(yù)測(cè)區(qū)間和負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間構(gòu)成的場(chǎng)景圖
[0059]圖3為系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)際值、預(yù)測(cè)值及預(yù)測(cè)區(qū)間
[0060]采用混沌預(yù)測(cè)方法得到負(fù)荷預(yù)測(cè)值，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)值和實(shí)際值的比較分析，得到負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)，基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)理論，在給定的置信度水平0.95的條件下，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)值和誤差分布函數(shù)得到系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)區(qū)間，即[ρωη，Ptaax],其誤差滿足極限場(chǎng)景理論對(duì)預(yù)測(cè)誤差對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)誤差的要求。
[0061]圖4為風(fēng)電出力實(shí)際值、預(yù)測(cè)值及預(yù)測(cè)區(qū)間
[0062]采用混沌預(yù)測(cè)方法得到風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)，從而得到風(fēng)電出力預(yù)測(cè)值，根據(jù)風(fēng)電出力預(yù)測(cè)值和實(shí)際值的比較分析，得到風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)，基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)理論，在給定的置信度水平0.95的條件下，根據(jù)風(fēng)電出力預(yù)測(cè)值和誤差分布函數(shù)得到其預(yù)測(cè)區(qū)間，[P_in，PwmaJ，其預(yù)測(cè)誤差滿足極限場(chǎng)景理論對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)誤差的要求。
[0063]圖5為某時(shí)刻風(fēng)電預(yù)測(cè)出力區(qū)間和負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間構(gòu)成的場(chǎng)景圖
[0064]運(yùn)用極限場(chǎng)景理論對(duì)該場(chǎng)景圖進(jìn)行分析，得到該時(shí)刻的極限場(chǎng)景，從而得到該時(shí)刻極限條件下系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間，系統(tǒng)所需的正備用和負(fù)備用值。
[0065]圖6為對(duì)應(yīng)24小時(shí)日旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間圖
[0066]運(yùn)用極限場(chǎng)景理論對(duì)已求得的日負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間和風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間進(jìn)行分析，得出的系統(tǒng)24小時(shí)日旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間。為計(jì)及風(fēng)電接入的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度提供系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用的數(shù)據(jù)范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0067]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明包括范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0068]實(shí)施例:
[0069]如圖1所示，用概率區(qū)間預(yù)測(cè)方法進(jìn)行負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)(圖1中第1-4框)和風(fēng)電出力區(qū)間預(yù)測(cè)(圖1中第5-9框)。其中負(fù)荷區(qū)間預(yù)測(cè)包括歷史負(fù)荷值對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分析、得出負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)、求得負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間4個(gè)步驟，分別為圖1中的1、2、3、4框；風(fēng)電出力區(qū)間預(yù)測(cè)包括風(fēng)速預(yù)測(cè)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)出力預(yù)測(cè)、風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差分析、得出風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差分布函數(shù)、求得風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間5個(gè)步驟，分別為圖1中的5、6、7、8、9框。再由上述兩個(gè)分支求得的負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間和風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間，應(yīng)用極限場(chǎng)景理論進(jìn)行極限場(chǎng)景分析(圖1中第10框)，從而求得系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間(圖1中第11框)
[0070]根據(jù)我國(guó)某風(fēng)電場(chǎng)3個(gè)月的風(fēng)電出力歷史數(shù)據(jù)，采用前89天的風(fēng)電出力作為歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)第90天風(fēng)電出力區(qū)間，并將第90天風(fēng)電出力作為真值進(jìn)行比較。同理，對(duì)該地區(qū)3個(gè)月負(fù)荷數(shù)據(jù)采用相同的分析方式，得到第90天負(fù)荷的預(yù)測(cè)區(qū)間。
[0071]I)負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間的確定
[0072]針對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)，常規(guī)的預(yù)測(cè)方法結(jié)果為點(diǎn)預(yù)測(cè)，即預(yù)測(cè)結(jié)果為一確定值，但預(yù)測(cè)具有誤差。實(shí)際應(yīng)用中，必須對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行分析。概率區(qū)間預(yù)測(cè)是描述預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間誤差的常用方法。在某一時(shí)刻下，根據(jù)其預(yù)測(cè)值、預(yù)測(cè)誤差的概率分布以及給出滿足要求的置信度水平值，分別得到區(qū)間預(yù)測(cè)的上限值(圖3中?點(diǎn)虛線)和下限值(圖3中.點(diǎn)虛線)。
[0073]圖3給出了某地區(qū)一天24小時(shí)的負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線(圖3中▲點(diǎn)虛線)和負(fù)荷實(shí)際值(圖3中.點(diǎn)實(shí)線)，以及由上下限(圖3中?點(diǎn)虛線、?點(diǎn)虛線)構(gòu)成的負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間。[0074]2)風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間的確定
[0075]由風(fēng)速預(yù)測(cè)得到風(fēng)電出力預(yù)測(cè)值。再對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行預(yù)測(cè)誤差分析，得到預(yù)測(cè)誤差概率分布。針對(duì)某一時(shí)刻，根據(jù)其預(yù)測(cè)值、預(yù)測(cè)誤差概率分布以及給出滿足要求的置信度水平值，分別得到區(qū)間預(yù)測(cè)的上限值(圖4中▲點(diǎn)虛線)和下限值(圖4中.點(diǎn)虛線)。
[0076]圖4給出了某地區(qū)一天24小時(shí)的風(fēng)電出力預(yù)測(cè)值(圖4中▲點(diǎn)虛線)、實(shí)際值(圖4中.點(diǎn)實(shí)線)、預(yù)測(cè)最大值以及預(yù)測(cè)最小值。
[0077]3)極限場(chǎng)景理論分析
[0078]運(yùn)用極限場(chǎng)景理論，由圖2所示的風(fēng)電出力功率預(yù)測(cè)區(qū)間和負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間構(gòu)成的場(chǎng)景圖，對(duì)已求得的負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間值和風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間值進(jìn)行分析，由圖5所示一天某一時(shí)刻負(fù)荷和風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間，可以看出:點(diǎn)I和點(diǎn)9分別為該時(shí)刻的極限場(chǎng)
景，點(diǎn)9對(duì)應(yīng)的Pwhnt—!^丨—(Phud O為系統(tǒng)所需要的正備用值，相應(yīng)的點(diǎn)I對(duì)應(yīng)的
Pwind -ΡΣ' -(Pload-P=)為系統(tǒng)所需要的負(fù)備用值。
[0079]4)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用預(yù)測(cè)區(qū)間的確定
[0080]運(yùn)用極限場(chǎng)景理論對(duì)已求得的負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間和風(fēng)電出力預(yù)測(cè)區(qū)間進(jìn)行分析，得到系統(tǒng)一天24小時(shí)的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間，如圖6所示。旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間給出了極限條件下系統(tǒng)所需的正備用(圖6 點(diǎn)虛線)和 負(fù)備用(圖6?點(diǎn)實(shí)線)，為計(jì)及風(fēng)電接納的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度提供旋轉(zhuǎn)備用的參考范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于概率區(qū)間預(yù)測(cè)的計(jì)及風(fēng)電接納的旋轉(zhuǎn)備用區(qū)間預(yù)測(cè)方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 1)概率區(qū)間預(yù)測(cè) 假設(shè)已知t時(shí)刻的點(diǎn)預(yù)測(cè)值為L(zhǎng)t，其預(yù)測(cè)誤差的概率分布為f ( ε )，則區(qū)間預(yù)測(cè)模型為
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103997039SQ201410240410
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】劉天琪, 李茜, 王福軍, 馬靜, 吳星, 關(guān)鐵英, 藺海明, 凡航 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 四川大學(xué)