一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新能源的協(xié)同技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于時域量化分析間歇性能源 協(xié)同效應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在含有多種新能源的復(fù)雜電力系統(tǒng)中，由于不同種類的新能源電場的資源特性、 地理環(huán)境、氣候等因素的差異，當(dāng)其并入系統(tǒng)后，整體輸出功率特性會互相影響，電力系統(tǒng) 中輸出功率的波動，會給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不同的事故隱患。
[0003] 整體波動性減弱的特性稱為協(xié)同效應(yīng)，實際上，協(xié)同效應(yīng)就是不同資源類型的集 群效應(yīng)。協(xié)同效應(yīng)的分析方法與集群效應(yīng)類似。鑒于風(fēng)電發(fā)展最為迅速，在電網(wǎng)中占有重 要地位的新能源，故分析結(jié)合風(fēng)電情況下的含新能源復(fù)雜電網(wǎng)的協(xié)同效應(yīng)具有十分重要實 際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提出一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法其特征 在于，該方法包括：
[0005] 從S種時間尺度對間歇性能源協(xié)同效應(yīng)進行分析；
[0006] 計算間歇性能源協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)；
[0007] 基于不同分析尺度結(jié)合間歇性能源協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)對間歇性能源協(xié)同效應(yīng)進行分 析；
[000引所述S種時間尺度分別為年月時間尺度、日時間尺度和短期時間尺度S個尺度。
[0009] 所述基于模糊分類的間歇性能源日出力波動特性分類方式；根據(jù)風(fēng)電和光伏的相 關(guān)數(shù)據(jù)，對日時間尺度下的間歇性能源波動特性進行分析；其中基于模糊分類的間歇性能 源日出力波動特性分類方式為：
[0010] 1)風(fēng)電日出力波動特性分為；坡狀，波峰狀，波谷狀，水平狀；
[0011] 將一天24各時段分為S段，0 ;00到7:00, 7:00到18:00,18:00到24:00,統(tǒng)計該 S個時段的風(fēng)電出力平均值，分別為而，而：，廳7;
[0012] 焉； <否1〉京^間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線呈先上升后下降的趨勢，波動類型 為波峰狀波動；
[0013] 簾:〉寫； <京^間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線呈先下降后上升的趨勢，波動類型 為波谷狀波動；
[0014] 是；<i^<瓦；或吞7〉京；；〉吞7,間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線總體呈上升趨勢 或總體呈下降趨勢，波動類型為坡狀波動；
[001引 吊7=而;=而7,間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線總體保持在一個水平狀態(tài)，波動類 型為水平狀波動。
[0016] 2)光伏日出力波動特性分為；晴天，陰天，雨天；其中光伏發(fā)電系統(tǒng)主要工作在每 天的7:00-18:00,出力較為規(guī)律，在上午逐漸增大，中午出力達到最大，下午逐漸下降，晚上 不出力；
[0017] 日平均出力較高的為晴天波動；
[0018] 日平均出力較低的，曲線平緩的為陰天波動；
[0019] 所述對間歇性能源年月、日協(xié)同效應(yīng)進行分析，根據(jù)間歇性能源協(xié)同效應(yīng)相關(guān)系 數(shù)，其間歇性能源協(xié)同效應(yīng)相關(guān)性的計算公式為：
【主權(quán)項】
1. 一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法，其特征在于，該方法包括： 從年月時間尺度、日時間尺度的間歇性能源的波動性計算間歇性能源相關(guān)系數(shù)和根據(jù) 短期時間尺度的間歇性能源的波動性計算間歇性能源協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)； 基于不同分析時間尺度得到的間歇性能源相關(guān)系數(shù)，并結(jié)合間歇性能源協(xié)同效應(yīng)指標(biāo) 對間歇性能源協(xié)同效應(yīng)進行分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法，其特征在 于，基于模糊分類的間歇性能源日出力波動特性分類方式： 根據(jù)風(fēng)電和光伏的相關(guān)數(shù)據(jù)，對日時間尺度下的間歇性能源波動特性進行分析；其中 基于模糊分類的間歇性能源日出力波動特性分類方式為： 1) 風(fēng)電日出力波動特性分為：坡狀，波峰狀，波谷狀，水平狀； 將一天24小時分為三個時段：0:00到7:00, 7:00到18:00,18:00到24:00 ;統(tǒng)計這三 個時段的風(fēng)電出力平均值，分別為H，? 當(dāng)瓦7〈&>€時，間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線呈先上升后下降的趨勢，波動類型 為波峰狀波動； 當(dāng)瓦7 >$1〈€時，間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線呈先下降后上升的趨勢，波動類型 為波谷狀波動； 當(dāng)耳或耳&時，間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線總體呈上升趨勢 或總體呈下降趨勢，波動類型為坡狀波動； 當(dāng)時，間歇性能源風(fēng)電場日出力曲線總體保持在一個水平狀態(tài)，波動類 型為水平狀波動； 2) 光伏日出力波動特性分為：晴天，陰天，雨天；其中光伏發(fā)電系統(tǒng)主要工作在每天的 7:00-18:00,出力較為規(guī)律，在上午逐漸增大，中午出力達到最大，下午逐漸下降，晚上不出 力； 日平均出力較高的為晴天波動； 日平均出力較低的，曲線平緩的為陰天波動； 日平均出力曲線比較不規(guī)律，出力低谷集中在下雨時段的為雨天波動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法，其特征在 于，所述間歇性能源協(xié)同效應(yīng)相關(guān)系數(shù)的計算公式為： 1)間歇性能源協(xié)同效應(yīng)相關(guān)性系數(shù)：
式（1)中 α表示兩個間歇性能源電場的出力的相關(guān)系數(shù)； Pw表示間歇性能源風(fēng)電場的出力； $為統(tǒng)計時段內(nèi)間歇性能源風(fēng)電場出力平均值； Pph表示間歇性能源光伏電場的出力； 5為統(tǒng)計時段內(nèi)間歇性能源光伏電場出力平均值； 若α >〇間歇性能源之間具有相關(guān)性，總的出力波動增大；若α〈〇間歇性能源之間具有 互補性，總的出力波動減小；間歇性能源子電場之間出力的相關(guān)系數(shù)α定性的說明了不同 種能源之間的疊加關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法，其特征在 于，所述間歇性能源協(xié)同效應(yīng)波動指標(biāo)包括峰值比、相對峰值比、最大偏移量比和最大幅值 差比； 所述峰值比的計算公式為：
所述相對峰值比的計算公式為
所述最大偏移量比的計算公式為：
所述最大幅值差比的計算公式為
上述式⑵-式（5)中，Pi表示間歇性能源第i個子電場出力； Pi^表示間歇性能源電場集群中第i個子電場的額定功率； ΡΛ表示間歇性能源電場集群總功率波動量； Vpm表示峰值比； Vtjin表示相對峰值比； Vaps表示最大偏移量比； Vap表不最大幅值差比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于時域量化分析間歇性能源協(xié)同效應(yīng)的方法，其特征在 于，所述根據(jù)短期時間尺度的間歇性能源的波動性得到間歇性能源協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)，對間歇 性能源協(xié)同效應(yīng)進行分析，由于光伏電站的加入，集群效應(yīng)各個指標(biāo)量均有所降低，即短期 波動性，分別從年月度變動特性，日變化特性，以及短期波動特性分析風(fēng)電、光伏發(fā)電在不 同時間尺度上的協(xié)同效應(yīng)； (1) 月度出力互補性：風(fēng)電場在不同月份出力波動較大，出力最多的月份平均功率可 以超過出力低月份數(shù)倍；對于光伏出力，各月份出力水平波動不大； (2) 日出力的波動特性 從年度統(tǒng)計規(guī)律來看，在沿海地區(qū)，大部分風(fēng)電場24小時內(nèi)的規(guī)律性為：夜晚和上午 風(fēng)電的出力水平較低，午后風(fēng)電出力水平不斷增加，不同于內(nèi)陸風(fēng)電場明顯的反調(diào)峰特性， 峰值出現(xiàn)在14:00~17:00,而此時的光伏出力在10:00~17:00也處于較高水平，風(fēng)電出 力與光伏的日相關(guān)系數(shù)較低；但是，由于風(fēng)電出力波動特性比較大，也能出現(xiàn)風(fēng)電出力與光 伏的日相關(guān)系數(shù)較高的情況； (3) 短期協(xié)同效應(yīng) 由于光伏電站的加入，集群效應(yīng)各個指標(biāo)量均有所降低，即短期波動性，風(fēng)電和光伏的 疊加可以在一定程度上削弱間歇性電源出力的波動性。
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的一種基于時域間歇性能源協(xié)同效應(yīng)量化分析方法。該方法包括：基于相關(guān)系數(shù)從年月、日兩個時間尺度分析間歇性能源長期協(xié)同效應(yīng)；確定一種基于模糊分類的間歇性能源日出力波動特性分類方法；計算間歇性能源協(xié)同效應(yīng)相關(guān)系數(shù)與比波動指標(biāo)兩種間歇性能源協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)；根據(jù)間歇性能源協(xié)同效應(yīng)相關(guān)系數(shù)分析間歇性能源年月、日尺度協(xié)同效應(yīng)；基于間歇性能源協(xié)同效應(yīng)波動指標(biāo)分析間歇性能源短期協(xié)同效應(yīng)；本發(fā)明從不同級別時間尺度上對間歇性能源的協(xié)同效應(yīng)進行分析，確定間歇性能源之間的相關(guān)性與互補性，為含高滲透率間歇性能源區(qū)域電網(wǎng)的電網(wǎng)規(guī)劃提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。
【IPC分類】G06Q10-06, G06Q50-06
【公開號】CN104866978
【申請?zhí)枴緾N201510300842
【發(fā)明人】趙冬梅, 尹顥涵, 王建峰, 張虹, 金小明, 張東輝, 魏國清, 胡劍琛, 祁永福, 吳峰
【申請人】華北電力大學(xué), 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月3日