[发明专利]基于三点式平均值评估法的含风电电网风险评估方法

摘要

本发明公开了一种基于三点式平均值评估法的含风电电网风险评估方法，首先基于一个地区的风速接近服从双参数Weibull分布来建立其概率密度函数，然后根据风电场风电机组输出功率与风速之间的关系确定风功率的概率密度函数，最后采用三点式平均值估计法确定某一含风电电网的所有评估场景，从而进行对该电网的风险评估。本方法将风机的输出功率从连续不确定的概率问题转化成为三个估计点的确定性数学问题，简化了风险评估的不确定性，同时可以有效实现含风电电网的风险指标计算，并且满足电网的日常计算要求。

主权项

一种基于三点式平均值评估法的含风电电网风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：确定服从双参数Weibull分布风速的概率密度函数：fw(v)=k1c(vc)k-1exp(-(vc)k1)---(1)]]>式中：v为给定风速，单位为m/s；k1和c分别是Weibull分布形状参数和尺度参数，通过风电场的实测风速拟合得到；步骤2：确定风功率的概率密度函数：f(Pwind)=k1bc(Pwind-abc)k1-1exp(-(Pwind-abc)k1)---(2)]]>式中：风电场风电机组输出功率Pwind：Pwind=0,v≤vcia+bvvci≤v≤vrPrvr<v<vco0,v>vco---(3)]]>式中：vci为切入风速；vr为额定风速；vco为切出风速；Pr为风力发电机的额定输出功率；a与b为系数；步骤3：采用三点式平均值估计法确定所有评估场景：步骤3‑1：风电场中风电机组输出功率X＝[X1，…，Xn]T，n为风电机组数目；风电机组输出功率中各随机变量Xi之间的相关系数为0；由风功率的概率密度函数f(Pwind)确定Xi的三阶矩及四阶矩，即随机变量的偏度系数λi,3和峰度系数λi,4：λi,3=E(Xi-μi)3δi3---(4)]]>λi,4=E(Xi-μi)4δi4---(5)]]>式中，μi、δi分别表示风电机组输出功率中随机变量Xi的均值、标准差；步骤3‑2：评估系统状态：系统状态的第(i,k)个估计点为：X(i,k)＝[μ1,μ2,…,Xi,k,…,μn]k＝1,2,3；  (6)式中，μ1至μn分别为风电机组输出功率中随机向量X1至Xn的期望值；Xi,k为随机变量Xi的第k个估计点：Xi,k＝μi+ξi,kδi  (7)式中，μi、δi和ξi,k分别表示风电机组输出功率中随机变量Xi,k的均值、标准差和位置系数；步骤3‑3：计算估计点的位置系数ξi,k和权重系数Pi,k：ξi,1=λi,32+λi,4-3λi,324ξi,2=λi,32-λi,4-3λi,324ξi,3=0Pi,1=1ξi,1(ξi,1-ξi,2)Pi,2=-1ξi,2(ξi,1-ξi,2)Pi,3=1n-1λi,4-λi,32---(7)]]>步骤4：计算指标：由以下具体步骤组成：步骤4‑1：各估计点的风险指标，保存相应风险评估结果；步骤4‑2：计算得全网总体风险指标E(Y)：E(Y)=Σi=1nΣk=13Pi,kG(Xi,k)---(8)]]>式中Pi,k为估计点Xi,k对应的权重系数；G(Xi,k)为系统风险指标与可用电源输出功率随机向量的函数关系表达式。