風(fēng)電功率時間序列模擬生成方法研究.pdf

1、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng),對電力系統(tǒng)的可靠運行帶來了新的挑戰(zhàn),其具有的強隨機性和波動性,成為制約風(fēng)電進一步發(fā)展的重要因素。目前,在電網(wǎng)擴展、常規(guī)發(fā)電容量、系統(tǒng)長期備用容量、儲能設(shè)備及輔助服務(wù)需求等規(guī)劃問題的研究中,常需要基于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征對未來風(fēng)電功率時間序列進行模擬生成。如何比較逼真地模擬未來風(fēng)電功率場景,并盡可能地消除或降低目前比較嚴(yán)重的棄風(fēng)因素造成歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征失真的不良影響,已經(jīng)成為亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文在風(fēng)電功率時間序列模擬方

2、法及其評價標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)電功率的棄風(fēng)修補策略等方面開展了比較深入的研究,對攻克上述問題提供了比較好的技術(shù)手段。
　　風(fēng)電功率時間序列模擬生成存在間接和直接兩種方式。間接方式先模擬生成風(fēng)速時間序列,再根據(jù)一定的風(fēng)-電功率轉(zhuǎn)換特性得到風(fēng)電功率時間序列,其難點在于如何準(zhǔn)確獲取風(fēng)電場的等效風(fēng)-電功率轉(zhuǎn)換關(guān)系。直接方式利用風(fēng)電場輸出功率歷史數(shù)據(jù)建模以模擬未來風(fēng)電場景,但容易受到人為棄風(fēng)因素的影響,導(dǎo)致模擬結(jié)果可信度變差。本文在考慮歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征

3、的基礎(chǔ)上,采用隨機微分方程、通過數(shù)值積分的方式直接生成風(fēng)電功率未來場景。同時,研究了如何對不同方法所生成的風(fēng)電功率時間序列進行合理評價的問題,提出了功率平均值和標(biāo)準(zhǔn)差、功率水平概率分布、功率水平變化量概率分布、功率持續(xù)時間等評價指標(biāo),用于定量評估模擬風(fēng)電功率時間序列與歷史數(shù)據(jù)的吻合程度。
　　目前,我國的并網(wǎng)風(fēng)電運行存在較為嚴(yán)重的棄風(fēng)現(xiàn)象。若直接基于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征模擬生成風(fēng)電功率時間序列,則容易導(dǎo)致模擬結(jié)果的可信度降低。為此,本

4、文提出了一種棄風(fēng)修補策略對風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征進行一定程度的還原,然后再生成風(fēng)電功率時間序列。算例結(jié)果表明,采用棄風(fēng)修補策略后的模擬生成方法,符合預(yù)期效果,有助于在合理還原風(fēng)電功率本來面貌的基礎(chǔ)上提供更為可信的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　模擬生成的風(fēng)電功率時間序列可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)的可靠性評估。本文最后利用前文提出的棄風(fēng)修補策略及風(fēng)電功率時間序列直接模擬生成方法,生成風(fēng)電場風(fēng)電功率場景,并將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)電充裕度指標(biāo)的計算。具體地,論