[发明专利]一种适应中长期电源规划的风电出力典型场景生成方法

说明书

本发明公开了一种适应中长期电源规划的风电出力典型场景生成方法，包括：获取历史数据，包括s季节典型日负荷曲线及s季节各日风电出力曲线；根据s季节典型日负荷曲线的高峰、低谷、腰荷特征，得到日高峰时段、日腰荷时段和日低谷时段，进而得到s季节各日风电出力曲线的特征指标；根据s季节风电出力曲线的特征指标，得到随机性风电出力典型场景的电力平衡场景及其概率、调峰平衡场景及其概率、电量平衡场景及其概率。本发明综合考虑了中长期电源规划的特点、电源结构特征，兼顾了风电出力的不确定性、季节特性以及源荷交互特性，可用于中长期电源规划及相关专题分析的各种场合。

技术领域

本发明属于风力发电领域，更具体地，涉及一种适应中长期电源规划的风电出力典型场景生成方法。

背景技术

随着化石能源日益短缺，环保呼声高涨，风力发电作为一种清洁、高效的新能源形式，开始大规模集中式接入电力系统。然而，区别于常规电源确定性的出力特征，风力发电具有间歇性、不确定性，对电力系统中长期电源规划带来巨大挑战。对电力系统运行进行生产模拟分析是评价中长期电源规划方案经济性、合理性的重要手段，而建立能准确计及风电出力特性的出力模型是实现生产模拟分析及电力系统中长期规划工作的前提。现有电力系统中长期电源规划中采用的风电出力建模方法主要分为以下几类：

一是采用多状态机组建模，即将风电出力视为可能在某些离散点取值的多状态机组，该模型适用于随机生产模拟分析，但由于丢失了风电出力和负荷的时序特性，在电力系统中长期电源规划调峰专题研究中较难应用。

二是采用基于风电时序出力模拟的负荷修正模型，通过模拟手段获得大量风电时序出力数据以反映风电出力的随机性，然后将风电时序出力作为负负荷对负荷曲线进行修正，该方法的缺点在于难以保证时序模拟的精度和相邻时刻风电出力的时间相关性。

三是根据大量风电出力历史数据聚类生成风电出力场景，但大多方法在生成场景时仅根据风电出力的源端特征进行聚类，既没有结合风电接入系统的负荷特性，又会丢失了对系统电力平衡、调峰平衡等影响较为严酷的场景。这种方法获得的场景只适用风电电量替代效益的评估，即电量平衡方面的分析，不能适应中长期电源规划中涉及电力平衡、调峰平衡综合分析的需要，技术经济指标计算不够精确。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适应中长期电源规划的风电出力典型场景生成方法，由此解决目前大规模风电接入电力系统后，现有风电建模方法由于忽视负荷匹配特性，且不能够准确反应中长期电源规划中风力发电对系统电力平衡、调峰平衡、电量平衡的综合影响，从而造成各项经济技术指标不够准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种适应中长期电源规划的风电出力典型场景生成方法，包括：

(1)获取历史数据，包括s季节典型日负荷曲线及s季节各日风电出力曲线；

(2)根据s季节典型日负荷曲线的高峰、低谷、腰荷特征，得到日高峰时段T_H、日腰荷时段T_M和日低谷时段T_L，然后根据日高峰时段T_H、日腰荷时段T_M和日低谷时段T_L，得到s季节各日风电出力曲线的特征指标；

(3)根据s季节风电出力曲线的特征指标，得到随机性风电出力典型场景的电力平衡场景及其概率、调峰平衡场景及其概率、电量平衡场景及其概率。

进一步的，s季节各日风电出力曲线的特征指标包括：