[发明专利]一种基于时域相关性量化分析间歇性能源集群效应的方法

说明书

技术领域

本申请涉及新能源集群效应技术领域，尤其涉及一种基于时域相关性量化分析间歇性能源集群效应的方法。

背景技术

间歇性能源是指太阳能、风能等不连续产生的能源，间歇性能源出力具有不可预测的波动性。目前，我国间歇性能源正在由分散、小规模开发向高集中、大规模开发快速发展，间歇性能源集群出力波动性对电网安全稳定运行、调度规划等产生重要影响。因此，研究间歇性能源集群出力变化规律对于电网的有效管控有重要意义。

由于风电场覆盖地域较大，场内风机接受的风能会存在空间上的差异，风电场输出功率波动会随着空间规模的扩大会趋于缓和，这种现象称为风电出力的集群效应。研究其时空变化特性对于波动性的影响，有助于修正多时空尺度下风电场的预测和评估结果，进而为系统备用容量的确定、电网运行调度提供可靠依据。

目前，已经有相关技术人员对间歇性能源集群效应进行了研究，并给出了相应的评估方式。该方法基于峰值比、相对峰值比、最大偏移量比、最大幅值差比等指标对间歇性能源协同效应进行了分析、量化评估，表明风电和光伏叠加可以一定程度上削弱间歇性能源出力的波动性。然而该方法在对集群效应进行评估时并没有对风电出力整体的波动性进行分析，且由于装机容量的不同，各个风电场对集群出力的波动影响也各不相同。

发明内容

本申请的目的是为了解决现有间歇性能源集群效应分析方法中存在的忽略装机容量、且未对间歇性能源集群整体的波动性进行分析的问题。

为此，本申请提供了一种基于时域相关性量化分析间歇性能源集群效应的方法，包括如下步骤：

步骤一、统计间歇性能源的实时出力数据；

步骤二、根据所述出力数据计算间歇性能源出力自相关系数；

步骤三、根据所述出力自相关系数及间歇性能源的装机容量，计算所述间歇性能源集群效应相关系数比；

步骤四、根据所述集群效应相关系数比，确定间歇性能源集群效应的结果。

进一步地，步骤一中，统计间歇性能源的实时出力数据，包括：

采集间歇性能源单个电场在不同时间尺度下的实时出力数据；

根据所述实时出力数据统计两个以上电场的实时出力数据之和作为间歇性能源集群电场的集群出力。

进一步地，步骤二中，所述间歇性能源出力自相关系数的计算公式为：

式(1)中，ρ_j为间歇性能源单个电场的出力自相关系数；P_A为间歇性能源单个电场出力数据，P_At、P_AT为间歇性能源单个电场出力时间序列，T＝t+j，j为滞后时间；EP_At、EP_AT分别为出力时间序列P_At、P_AT的期望值；S为间歇性能源出力采样点数。

进一步地，步骤三中，所述间歇性能源集群效应相关系数比的计算公式为：

式(2)中，η_r为间歇性能源集群效应相关系数比；ρ_cluster为间歇性能源集群出力自相关系数，P_B为间歇性能源集群电场出力，P_Bt、P_BT为间歇性能源集群电场出力时间序列，T＝t+j，j为滞后时间；C_j为单个电场的装机容量；C_N为间歇性能源集群装机容量；ρ_j为间歇性能源单个电场的出力自相关系数；ρ_q为考虑装机容量时间歇性能源电场加权自相关系数之和。

进一步地，步骤四中，根据所述集群效应相关系数比，确定间歇性能源集群效应的结果，包括：

根据所述集群效应相关系数比在不同时间尺度下的曲线变化图，确定所述间歇性能源集群效应的结果。

进一步地，所述间歇性能源单个电场在不同时间尺度下的实时出力数据为所述电场发出的功率数据。

一种基于时域相关性量化分析间歇性能源集群效应的方法，还可以包括如下步骤：

统计间歇性能源的实时出力数据；

根据所述出力数据计算间歇性能源出力自相关系数；

根据所述出力自相关系数，确定间歇性能源出力自相关性的结果；或者，根据所述出力自相关系数及间歇性能源的装机容量，计算所述间歇性能源集群效应相关系数比；

根据所述集群效应相关系数比，确定间歇性能源集群效应的结果。

进一步地，根据所述出力自相关系数，确定间歇性能源出力自相关性的结果，包括：