[发明专利]基于概率区间预测的计及风电接纳的旋转备用区间预测方法

权利要求书

1.基于概率区间预测的计及风电接纳的旋转备用区间预测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)概率区间预测

假设已知t时刻的点预测值为L_t，其预测误差的概率分布为f(ε)，则区间预测模型为

Jt(β)=[Lt-ft-1(α‾),Lt-ft-1(α‾)]---(1)]]>

α‾-α‾=1-β---(2)]]>

式中：β为置信水平，取值区间为[0,1]；和分别为预测区间的上、下限值；

2)负荷区间预测

假设已知t时刻的负荷预测值为L_t、负荷预测误差服从正态分布

fl(ΔPl)=12πσe-(ΔPl-μ)22σ2---(3)]]>式中：△P_l为负荷预测偏差；σ²为负荷预测偏差的方差；

根据负荷预测值和预测偏差分布函数，可得到在t时刻负荷预测区间为

Jl,t(βl)=[Pmin,tload,Pmax,tload]---(4)]]>其中

Pmin,tload=Lt+fl,t-1(α‾l)---(5)]]>

Pmin,tload=Lt+fl,t-1(α‾l)---(6)]]>式中：β_l为负荷区间预测的置信水平，采用对称概率区间

α‾l=1-α‾l=βl2---(7)]]>

3)风电出力区间预测

根据区间预测理论可得出风电出力的区间预测值。假设已知t时刻的风电出力预测值为P_w,t，风电出力预测偏差服从正态分布

fw(ΔPw)=12πσe-(ΔPw-μ)22σ2---(8)]]>式中：△P_w为负荷预测偏差；σ²为负荷预测偏差的方差；

与负荷区间预测类似，假设已知风电出力功率的点预测值为P_w,t，则预测区间为

Jp,t(βw)=[Pw,t+fw-1(α‾w),Pw,t+fw-1(α‾w)]---(9)]]>式中：β_w为风电出力区间预测的置信水平，同负荷区间预测一样，采用对称概率区间；

4)风电出力预测区间的最小值和最大值

由于风电机组的出力功率受机组固有的上下限限制。由式(9)确定的风电预测区间可能会超过机组的上下限，因而限定预测区间的最小值和最大值为

Pmin,twind=min[Pw,t-fw-1(α‾w),Pw,min]---(10)]]>

Pmin,twind=max[Pw,t+fw-1(α‾w),Pw,max]---(11)]]>式中：P_w,max与P_w,min为系统风电出力的总上下限；

5)计及风电接纳的旋转备用区间预测

由风电出力功率预测区间和负荷预测区间可得到风电出力功率预测区间和负荷预测区间构成的场景图；

根据极限场景理论，由风电出力功率预测区间和负荷预测区间构成的场景的风电场出力预测区间和负荷预测区间构成的场景得知：

a)当风电出力和负荷场景在2、6时，系统为平衡预测误差而需的备用容量为与绝对值必定大于场景3所需的备用容量的绝对值，故场景2、6代替场景2、3、5，6之间所有的误差场景；

b)场景4、8代替场景4、5、7、8之间所有的误差场景；

c)对于场景9，系统所需的备用容量为其绝对值必定大于场景5，6，8，9之间所有场景所需的备用容量；

d)场景1代替场景1、2、4、5之间的所有场景；

e)得到极限误差场景为场景1、9；

f)场景1所需的备用容量恒为正值，确定的备用容量为系统所需的正备用值；而场景9确定备用容量是系统所需的负备用值；

g)由此得到含大规模风电系统所需的旋转备用区间。