[发明专利]一种基于概率分布的风电场集群出力平滑效应的分析方法

说明书

本申请涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种基于概率分布的风电场集群出力平滑效应的分析方法。所述方法包括如下步骤：获取风电场的风电功率数据，作为风电出力样本数据；将所述样本数据进行归一化处理，得到处理后的新数据；根据所述新数据，计算得到风电场集群出力平滑效应指标；根据所述指标的概率分布图，确定风电场集群出力平滑效应的结果。本申请在原有分析方法不足的基础上，从概率分布的角度提出了风电出力状态加权概率、最大出力同时率、平均绝对波动系数这三项平滑效应指标；通过对比分析得出不同的空间尺度对风电场集群出力平滑效应的影响。

技术领域

本申请涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种基于概率分布的风电场集群出力平滑效应分析方法。

背景技术

近年来，随着能源需求日益增大、温室效应及各种环境污染问题日益严重，大力发展新能源已经成为各国可持续发展战略的重要组成部分。其中，风力发电以其相对成熟的技术、丰富的资源储量、较低的发电成本成为了新能源发展的主导。然而，随着风电在电网中的渗透率逐渐增加，风力发电具有的波动性、随机性和不确定性等特点，给电力系统的安全稳定运行、电能质量以及其大规模并网带来了一系列问题。

随着区域规模的扩大，区域个体之间距离和区域个体数目的逐渐增加，使得区域内不同位置风资源的分布出现差异性，进而使得风电集群出力总体波动性减小且趋于平滑，这一现象称为“平滑效应”。研究风电集群出力的平滑效应对其波动性的影响，有助于降低风电出力预测成本、提高预测精度，进而为风电场的选址、系统备用容量的确定、电力系统的运行调度等提供可靠的依据。

目前，对风电场集群出力的平滑效应分析，主要是通过计算风电出力的波动量、平均值、最大值以及标准差等指标，来间接反映风电集群出力的平滑效应，这类指标可以准确地比较不同风电场之间出力平滑效应的显著程度，但是却难以直观地显示这些平滑效应指标的分布规律；而且对于风电出力时间序列的采样频率的选取较为单一，忽略了其对于风电集群出力的平滑效应分析可能造成的影响。

发明内容

本申请的目的是为了解决上述风电场集群出力的平滑效应分析方法中存在的难以直观地显示平滑效应指标分布规律的问题。

为此，本申请提供了如下技术方案：一种基于概率分布的风电场集群出力平滑效应的分析方法，包括如下步骤：

步骤一、获取风电场的风电功率数据，作为风电出力样本数据；

步骤二、将所述样本数据进行归一化处理，得到处理后的新数据；

步骤三、根据所述新数据，计算得到风电场集群出力平滑效应指标；

步骤四、根据所述指标的概率分布图，确定风电场集群出力平滑效应的结果。

进一步地，步骤二中，所述样本数据进行归一化处理的计算公式如下：

式(1)中，x为样本数据，max、min分别为样本数据的最大值和最小值，x^*为经过归一化处理后的新数据。

进一步地，所述风电场集群出力平滑效应指标包括：风电出力状态加权概率、风电出力最大出力同时率、平均绝对波动系数。

进一步地，根据所述指标的概率分布图，确定风电场集群出力平滑效应的结果，包括：

根据所述风电出力状态加权概率、所述风电出力最大出力同时率在不同空间尺度下的概率分布图，确定所述风电场集群出力平滑效应的结果；

或者，根据所述平均绝对波动系数计算风电场集群出力在不同时间尺度下的平滑效应系数，根据所述平滑效应系数的概率分布图，确定所述风电场集群出力平滑效应的结果。

进一步地，所述风电出力状态加权概率指标的计算步骤包括：