一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法，该方法包括以下步骤：(1)预测地区负荷及分散式风电出力；(2)根据预测值做变量间相关性分析，建立最优的变结构Copula模型；(3)利用K‑means聚类划分得到典型场景，并得到各场景分位点；(4)建立含分散式风电的系统优化调度模型进行容量规划。本发明专利技术建立的变结构Copula模型描述变量间复杂相关性的准确性高，可以单独分析各随机变量的边缘分布和变量间的相关结构；能够将变量间尾部相关性准确描述；且可以根据变量不同的结构特征为不同阶段相关性的描述提供最合适的Copula模型；本发明专利技术可以准确描述负荷与分散式风电的相关性，实现可靠的分散式风电容量规划。

A capacity planning method based on variable structure copula for orderly access of distributed wind power in multi scenario

【技术实现步骤摘要】
一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法
本专利技术属于电网规划领域，尤其涉及一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法。
技术介绍
目前，随着风力发电的普及应用，分散式风电接入低电压等级电网，已成为保证电力系统安全和解决我国环境问题的重要途径，也将是风电接入电网的一种重要形式。分散式接入风电是指靠近负荷中心，当地电网消纳就近接入的分散式风电，并且电力不需要远距离、大规模地输送的风电项目。分散式风电可直接提供电能给终端用户，系统的运行效率得以提高；可促进电能资源优化配置，使用电能高效灵活；在用电高峰或低谷时进行有效调节。此外，分散式风电项目具有的提高无污染、可再生能源利用效率、降低投资成本的优点使分散式风电接入电网形式成为主要发展方向。对分散式风电容量的规划深入研究可有效实现风电本地消纳、大大提高风电出力的利用率，解决减少弃风现象、提高风电相关行业收益的问题。由于负荷具有随时间波动，风电出力具有不连续、随机的特征，研究分散式风电出力和负荷的相关性对得到合理的风电容量规划起到了关键作用。现有的分析多元变量间相关关系的方法主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)建立ARMA模型预测地区负荷及分散式风电出力；(2)根据预测值做变量间相关性分析，建立最优的变结构Copula模型；(3)利用K‑means聚类划分得到典型场景，并得到各场景负荷与分散式风电值，即分位点；(4)建立含分散式风电的系统优化调度模型对各场景分位点进行容量规划。

【技术特征摘要】
1.一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)建立ARMA模型预测地区负荷及分散式风电出力；(2)根据预测值做变量间相关性分析，建立最优的变结构Copula模型；(3)利用K-means聚类划分得到典型场景，并得到各场景负荷与分散式风电值，即分位点；(4)建立含分散式风电的系统优化调度模型对各场景分位点进行容量规划。2.根据权利要求1所述的一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法，其特征在于，步骤(1)中，包括下述步骤：(1-1)建立ARMA模型对地区负荷与风电出力数据进行预测；(1-2)对集中式风电容量进行折合，公式如下：其中，集中式风电装机为风力发电机组额定功率总和，分散式风电装机为规定规划分散式风电容量的最大值，集中式风电出力预测值为原始风电数据输入ARMA模型得到的预测结果，分散式风电出力预测值是集中式风电出力预测值经容量折合的结果，即为所求；步骤(1-1)中，所述的ARMA模型为：Yt＝β0+β1Yt-1+β2Yt-2+···+βpYt-p+εt+α1εt-1+α2εt-2+···+αqεt-q其中，Yt为负荷或分散式风电的时间序列，Yt-p为当前时间点t之前的第p个时间点的时间序列，β为相关系数，εt是当前时间点t预测的误差项，εt-q为当前时间点t之前的第q个时间点的误差项，α为相关系数，体现预测误差项在不同时期的依存关系，p为自回归过程阶数、q为移动平均过程阶数，然后通过计算ARMA(p,q)模型的AIC指标为模型定阶，公式如下：其中，σ2为预测误差项的方差，N为历史数据个数，p、q为ARMA(p,q)模型的阶数且为整数；预设p、q范围，从低阶开始逐个计算多组p、q下的AIC值，选择AIC值最小时对应的p、q值为最优ARMA(p,q)模型；(1-3)分别以地区负荷及集中式风电出力构成的时间序列为原始数据，输入ARMA模型求解出最优模型对应的阶数p、q，通过历史数据输入到模型中预测出未来时间点的负荷和集中式风电出力数据。3.根据权利要求1或2所述的一种基于变结构Copula的多场景下分散式风电有序接入电网的容量规划方法，其特征在于，步骤(2)中，所述模型建立以及求得分为点包括以下步骤：(2-1)按月份或季度划分时段；(2-2)确定各时段内负荷与分散式风电的边缘概率分布函数；(2-3)基于负荷与分散式风电的边缘概率分布函数，分别建立各基本Copula模型：正态Copula，t-Copula，ClaytonCopula，GumbelCopula，FrankCopula，根据极大似然估计法，计算各Copula函数参数，画出密度函数图、分布函数图；(2-4)定义目标Copula函数，计算目标Copula各参数并根据评判指标对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉荣，杨若琳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32