一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法。包括获得最终的出力集合；建立考虑可再生能源消纳的电力平衡优化模型得到电力系统平均能源消耗量；建立能源消耗量风险预测模型，计算电力系统能源消耗量风险参数并进行判断，根据判断结果排除能源消耗量风险。本发明专利技术能够量化系统整体的能源消耗量风险，得到各时段能源消耗量的期望水平、波动情况及出现较高值的可能性；对可再生能源参与电力系统的相关研究有一定的参考价值，有助于在促进可再生能源消纳的同时排除由此造成的能源消耗量风险；并可为电力系统在不同环境下能源消耗量风险的比较提供依据，从而帮助采取合理的措施以排除能源消耗量风险。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法
本专利技术属于电力系统、电力市场
的一种电力市场运行评估方法，具体涉及一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法。
技术介绍
21世纪以来，气候、环境条件的恶化使低碳化成为世界能源产业发展的必然趋势。当前，我国也正处于能源转型的关键时期。低碳化趋势和能源转型目标的提出将促使高比例可再生能源接入电网，以风电、光伏为主的可再生能源将逐渐成为我国主要的能源供应形式。与此同时，随着电力市场建设的持续推进，市场在资源优化配置中的作用愈加明显，通过市场化机制实现可再生能源优先或保障性消纳是我国电力市场建设的重要任务。然而，由于其出力的不确定性和间歇性，以风电、光伏为代表的可再生能源发电在降低系统成本、减少碳排放的同时，也可能会使实时市场出清能源消耗量发生变化，导致能源消耗量剧烈波动，给电力市场运营带来不可忽视的影响。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法，分析高比例可再生能源参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法，其特征在于：方法包括以下步骤：/n步骤1、对可再生能源历史出力数据进行统计和拟合，得到可再生能源累积经验分布函数和可再生能源累积经验分布逆函数，其中，可再生能源累积经验分布函数是指累积概率与出力之间的函数关系，可再生能源累积经验分布逆函数是指出力与累积概率之间的函数关系；通过递归方程得到可再生能源协方差矩阵，然后根据可再生能源协方差矩阵Σ

【技术特征摘要】
1.一种考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法，其特征在于：方法包括以下步骤：
步骤1、对可再生能源历史出力数据进行统计和拟合，得到可再生能源累积经验分布函数和可再生能源累积经验分布逆函数，其中，可再生能源累积经验分布函数是指累积概率与出力之间的函数关系，可再生能源累积经验分布逆函数是指出力与累积概率之间的函数关系；通过递归方程得到可再生能源协方差矩阵，然后根据可再生能源协方差矩阵Σt采用蒙特卡洛模拟法生成T维随机数，再根据可再生能源累积经验分布逆函数得到每个随机数对应的出力，并作为出力集合，然后对出力集合进行削减得到最终的出力集合；
步骤2、建立考虑可再生能源消纳的电力平衡优化模型，并采用内点法对电力市场出清优化模型进行求解，得到拉格朗日函数，然后根据拉格朗日函数计算节点能源消耗量和电力系统平均能源消耗量；
步骤3、利用电力系统平均能源消耗量建立能源消耗量风险预测模型，根据能源消耗量风险预测模型计算电力系统能源消耗量风险参数，然后根据电力系统能源消耗量风险参数进行判断，根据判断结果排除能源消耗量风险。


2.根据权利要求1所述的考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法，其特征在于：所述的可再生能源包括风电和光伏。


3.根据权利要求1所述的考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法，其特征在于：
所述的步骤1具体如下：
对可再生能源历史出力数据进行统计得到可再生能源历史出力数据分布情况；根据可再生能源历史出力数据分布情况拟合得到可再生能源累积经验分布函数和可生能源累积经验分布逆函数；根据可再生能源历史出力数据分布情况，通过递归方程由前一时刻的可再生能源协方差矩阵得到下一时刻的可再生能源协方差矩阵，初始的可再生能源协方差矩阵为T×T阶单位矩阵；
递归方程采用以下公式表示：



式中，Σt和Σt-1分别表示历史时刻t和历史时刻t-1的可再生能源协方差矩阵；e表示遗忘因子；Xt-T表示可再生能源在历史时刻t-T的出力；Xt-T为T维向量；T表示预测循环周期；
根据可再生能源协方差矩阵Σt，采用蒙特卡洛模拟法生成服从正态分布N(0,Σt)的N组T维随机数，根据可再生能源累积经验分布函数分别得到每组T维随机数对应的累计概率，再根据可生能源累积经验分布逆函数分别得到每组T维随机数对应的出力，并作为出力集合，得到N组出力集合；
采用快速前推方式对N组出力集合进行削减，得到保留下来的出力集合和被削减的出力集合，并把保留下来的出力集合作为最终的出力集合。


4.根据权利要求1所述的考虑可再生能源不确定性的能源消耗量风险排除方法，其特征在于：
所述的步骤2具体如下：
建立考虑可再生能源消纳的电力市场优化模型，可再生能源包括风电和光伏，目标函数z为总需求电代价、弃风惩罚代价、弃光惩罚代价以及失负荷惩罚代价之和：



式中，表示节点j上发电机组在最终的出力集合中的一个出力集合s下t时刻的有功中标出力；Cj(·)表示节点j上发电机组的总需求电代价，为的函数；和分别表示节点j上风电和光伏在最终的出力集合中的一个出力集合s下t时刻的有功出力预测值；和分别表示节点j上风电和光伏在最终的出力集合中的一个出力集合s下t时刻的有功中标出力；表示节点j上的有功负荷；表示节点j在最终的出力集合中的一个出力集合s下t时刻的有功负荷削减量；rw、rs和r分别表示弃风惩罚代价、弃光惩罚代价和失负荷惩罚代价；Ne表示节点的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：何洁，金骆松，汪向阳，赵雯，黄恒孜，丁一，李思颖，桑茂盛，周迪雅，
申请(专利权)人：浙江电力交易中心有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33