[发明专利]一种考虑时间和空间尺度的新能源出力仿真方法和系统

说明书

本发明涉及一种考虑时间和空间尺度的新能源出力仿真方法和系统，其特征在于包括以下步骤：1)按照时间尺度和空间尺度对获取的新能源发电历史数据集进行数据划分，得到相应的样本数据集；2)对各样本数据集进行时序模拟，并基于时序模拟结果产生新能源发电出力的随机样本，基于该随机样本建立能够反映时间和空间特性的新能源出力概率模型。本发明相较传统方法能够反映新能源发电出力在不同的时间尺度和空间尺度下的相关性概率分布特性，基于条件概率和多变量核密度估计用于新能源发电出力的时序模拟，并采用了舍选抽样法进行样本抽样，提高了新能源发电出力概率建模算法的实用性与适用性。因此，本发明可以广泛应用于电网稳定性分析领域。

技术领域

本发明涉及一种考虑时间和空间尺度的新能源出力仿真方法和系统，属于电网稳定性分析领域。

背景技术

随着新能源发电并网容量的逐年增长，电力系统规划和运行面临着越来越多的不确定性，概率潮流的应用也越来越广泛，这就对新能源出力的概率模型提出了更高的要求。

在电网规划中通常需要基于准确的新能源出力概率模型来生成大量的精细化运行方式，而传统基于风速/光照强度的新能源出力概率模型无法反映时间和空间特性的客观问题，无法为电力系统精细化规划计算与分析提供基础数据，因此，电网安全稳定分析的合理性得不到保障。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种考虑时刻、日、月、季、年等不同时间尺度，以及区域级、地区级等不同空间尺度等场景下的新能源出力仿真方法和系统，能够实现对新能源出力更准确与可靠的模拟。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一个方面，是提供一种考虑时间和空间尺度的新能源出力仿真方法，其包括以下步骤：

1)按照时间尺度和空间尺度对获取的新能源发电历史数据集进行数据划分，得到相应的样本数据集；

2)对不同时间尺度和空间尺度对应的各样本数据集进行时序模拟，并基于时序模拟结果产生新能源发电出力的随机样本，基于该随机样本建立能够反映时间和空间特性的新能源出力概率模型。

进一步，所述步骤1)中，按照时间尺度和空间尺度对获取的新能源发电历史数据集进行数据划分，得到相应的样本数据集的方法，包括以下步骤：

1.1)获取新能源发电历史数据集；

1.2)按照时间尺度和空间尺度对获取的新能源发电历史数据集进行划分，得到相应的初始样本实测数据集；

1.3)对各样本实测数据集进行筛选，并利用插值法将得到的错误数据进行替换，得到各时间尺度和空间尺度对应的样本数据集。

进一步，所述步骤1.1)中，获取的新能源发电历史数据集包括地理信息、理论出力、实际出力、电力电量平衡数据。

进一步，所述步骤2)中，对各样本数据集进行时序模拟，并基于时序模拟结果产生新能源发电出力的随机样本的方法，包括以下步骤：

2.1)基于条件概率和多变量的核密度估计对样本数据集进行时序模拟，得到新能源发电出力概率密度函数；

2.2)基于得到的新能源发电出力概率密度函数，计算得到起止时刻的联合概率分布；

2.3)根据起止时刻的联合概率分布，采用舍选法抽样产生新能源发电出力的随机样本。

进一步，所述步骤2.1)中，所述新能源发电出力概率密度函数为：