風(fēng)電功率時(shí)間序列模擬生成方法研究.pdf

1、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng),對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),其具有的強(qiáng)隨機(jī)性和波動(dòng)性,成為制約風(fēng)電進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。目前,在電網(wǎng)擴(kuò)展、常規(guī)發(fā)電容量、系統(tǒng)長(zhǎng)期備用容量、儲(chǔ)能設(shè)備及輔助服務(wù)需求等規(guī)劃問(wèn)題的研究中,常需要基于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征對(duì)未來(lái)風(fēng)電功率時(shí)間序列進(jìn)行模擬生成。如何比較逼真地模擬未來(lái)風(fēng)電功率場(chǎng)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(jì)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(wèn)題。本文在風(fēng)電功率時(shí)間序列模擬方

2、法及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)電功率的棄風(fēng)修補(bǔ)策略等方面開(kāi)展了比較深入的研究,對(duì)攻克上述問(wèn)題提供了比較好的技術(shù)手段。
　　風(fēng)電功率時(shí)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(shí)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(shí)間序列,其難點(diǎn)在于如何準(zhǔn)確獲取風(fēng)電場(chǎng)的等效風(fēng)-電功率轉(zhuǎn)換關(guān)系。直接方式利用風(fēng)電場(chǎng)輸出功率歷史數(shù)據(jù)建模以模擬未來(lái)風(fēng)電場(chǎng)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(jì)特征

3、的基礎(chǔ)上,采用隨機(jī)微分方程、通過(guò)數(shù)值積分的方式直接生成風(fēng)電功率未來(lái)場(chǎng)景。同時(shí),研究了如何對(duì)不同方法所生成的風(fēng)電功率時(shí)間序列進(jìn)行合理評(píng)價(jià)的問(wèn)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(shí)間等評(píng)價(jià)指標(biāo),用于定量評(píng)估模擬風(fēng)電功率時(shí)間序列與歷史數(shù)據(jù)的吻合程度。
　　目前,我國(guó)的并網(wǎng)風(fēng)電運(yùn)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(jì)特征模擬生成風(fēng)電功率時(shí)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(bǔ)策略對(duì)風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行一定程度的還原,然后再生成風(fēng)電功率時(shí)間序列。算例結(jié)果表明,采用棄風(fēng)修補(bǔ)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(lái)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(shí)間序列可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。本文最后利用前文提出的棄風(fēng)修補(bǔ)策略及風(fēng)電功率時(shí)間序列直接模擬生成方法,生成風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電功率場(chǎng)景,并將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)電充裕度指標(biāo)的計(jì)算。具體地,論