用于电网系统的新能源出力同时率计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电网系统的新能源出力同时率计算方法，包括获取目标电网系统的历史风电出力数据和历史光伏出力数据；计算得到目标电网系统的风电出力同时率、目标电网系统的光伏出力同时率和目标电网系统的风电

【技术实现步骤摘要】
用于电网系统的新能源出力同时率计算方法


[0001]本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种用于电网系统的新能源出力同时率计算方法。

技术介绍

[0002]随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。
[0003]目前，环境问题日益突出，因此新能源发电系统得到了快速的发展，新能源发电系统也开始大量并入现有的电网系统。目前，新能源装机规模已经超过了目前电网系统所能消纳的极限水平，新能源弃电现象频现，风光资源浪费严重。随着风光发电装机容量在电网总装机容量中占比上升，其出力间歇性与电网负荷时空匹配性差的问题愈发凸显，电网等效负荷的峰谷差大大增加，部分新能源密集区域的网架送出存在卡口问题，电网新能源消纳的形势愈发严峻。
[0004]由于电网网架工程建设周期较长，而新能源发电项目的建设周期较短，在电网规划中有必要提前考虑未来的规划网架是否能够满足未来新能源装机边界条件下新能源的送出需求。若无法满足，则电网系统能够及时提出网架补强项目并推动其尽早实施；但是，不合理的预计将造成网架补强工程利用率低，从而导致电网公司资料的大量浪费。因此，亟需研究如何在电网网架规划中合理的考虑新能源出力情况，即新能源出力同时率，从而合理评估未来新能源发电系统的能源消纳问题。
[0005]但是，目前的新能源出力同时率的计算方法，一般采用置信区间的方法求解新能源出力的同时率：将分析数据按同时率从大到小进行排列，去掉前5％的数据点，然后以剩余数据点中的第一个点对应的同时率作为新能源出力的同时率。但是，这种方法在计算时的精确度不高，而且留有非常大的裕度；这使得当前计算得到的新能源出力同时率的实用性较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种精确性好、可靠性高且实用性较好的用于电网系统的新能源出力同时率计算方法。
[0007]本专利技术提供的这种用于电网系统的新能源出力同时率计算方法，包括如下步骤：
[0008]S1.获取目标电网系统的历史风电出力数据和历史光伏出力数据；
[0009]S2.根据步骤S1获取的历史风电出力数据，计算得到目标电网系统的风电出力同时率；
[0010]S3.根据步骤S1获取的历史光伏出力数据，计算得到目标电网系统的光伏出力同时率；
[0011]S4.根据步骤S1获取的历史风电出力数据和历史光伏出力数据，计算得到目标电
网系统的风电
‑
光伏出力同时率；
[0012]S5.根据步骤S2计算得到的风电出力同时率、步骤S3计算得到的光伏出力同时率和步骤S4计算得到的风电
‑
光伏出力同时率，计算得到最终的目标电网的新能源出力同时率。
[0013]步骤S2所述的根据步骤S1获取的历史风电出力数据，计算得到目标电网系统的风电出力同时率，具体包括如下步骤：
[0014]A.获取一年中，每天的0点至7点时段，每15分钟的风电出力值数据；每天29组数据，全年共10585组数据；组成风电出力数据集wind
out
为wind
out
＝[w1,w2,
…
,w
10585
]，其中w
i
为第i个数据点的风力出力值；
[0015]B.根据步骤A获取的风电出力数据集wind
out
，计算每个数据点的同时率，得到风电初步同时率数组wind
percentage
为wind
percentage
＝[a1,a2,
…
,a
10585
]，其中a
i
为第i个数据点的风电同时率，且S
wind,i
为第i个数据点的系统风电装机容量；
[0016]C.将步骤B得到的风电初步同时率数组wind
percentage
中的元素从大到小进行排序，得到风电同时率数组wind
range
为wind
range
＝[b1,b2,
…
,b
10585
]；然后将风电出力数据集wind
out
中的元素，按照风电同时率数组wind
range
中的元素排序，进行排序，得到风电出力数组wind'
out
为wind'
out
＝[w
′1,w'2,
…
,w
′
10585
]；其中，w
′
i
为风电同时率数组wind
range
中第i个元素b
i
所对应的风电出力值；
[0017]D.计算系统全年的风电总发电量W
wind
为式中P
wind,j
为第j个数据点的系统风电出力值，Δt为时间间隔且取值为0.25小时；
[0018]E.计算系统全年的风电弃电量ΔW
wind
为式中λ
w
为根据风电同时率数组wind
range
选择得到的风电同时率；在计算时，当且仅当时才进行ΔW
wind
的累加计算，否则不进行累加计算；
[0019]F.计算系统的风电弃电率η
wind
为
[0020]G.对步骤F得到的风电弃电率η
wind
进行判断：
[0021]若η
wind
≤ε
wind
，则选取满足要求的最小的风电同时率λ
w
；
[0022]若η
wind
＞ε
wind
，则返回步骤E，并重新计算；
[0023]ε
wind
为设定的风电弃电率阈值；
[0024]H.将步骤G得到的风电同时率λ
w
，作为最终的目标电网系统的风电出力同时率。
[0025]步骤S3所述的根据步骤S1获取的历史光伏出力数据，计算得到目标电网系统的光伏出力同时率，具体包括如下步骤：
[0026]a.获取一年中，每天的12点至14点时段，每15分钟的光伏出力值数据；每天9组数
据，全年共3285组数据；组成光伏出力数据集PV
out
为PV
out
＝[p1,p2,
…
,p
3285
]，其中p
i
为第i个数据点的光伏出力值；
[0027]b.根据步骤a获取的光伏出力数据集PV
out
，计算每个数据点的同时率，得到光伏初步同时率数组PV
percentage
为PV
percentage
＝[c1,c2,
…...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电网系统的新能源出力同时率计算方法，包括如下步骤：S1.获取目标电网系统的历史风电出力数据和历史光伏出力数据；S2.根据步骤S1获取的历史风电出力数据，计算得到目标电网系统的风电出力同时率；S3.根据步骤S1获取的历史光伏出力数据，计算得到目标电网系统的光伏出力同时率；S4.根据步骤S1获取的历史风电出力数据和历史光伏出力数据，计算得到目标电网系统的风电
‑
光伏出力同时率；S5.根据步骤S2计算得到的风电出力同时率、步骤S3计算得到的光伏出力同时率和步骤S4计算得到的风电
‑
光伏出力同时率，计算得到最终的目标电网的新能源出力同时率。2.根据权利要求1所述的用于电网系统的新能源出力同时率计算方法，其特征在于步骤S2所述的根据步骤S1获取的历史风电出力数据，计算得到目标电网系统的风电出力同时率，具体包括如下步骤：A.获取一年中，每天的0点至7点时段，每15分钟的风电出力值数据；每天29组数据，全年共10585组数据；组成风电出力数据集wind
out
为wind
out
＝[w1,w2,
…
,w
10585
]，其中w
i
为第i个数据点的风力出力值；B.根据步骤A获取的风电出力数据集wind
out
，计算每个数据点的同时率，得到风电初步同时率数组wind
percentage
为wind
percentage
＝[a1,a2,
…
,a
10585
]，其中a
i
为第i个数据点的风电同时率，且S
wind,i
为第i个数据点的系统风电装机容量；C.将步骤B得到的风电初步同时率数组wind
percentage
中的元素从大到小进行排序，得到风电同时率数组wind
range
为wind
range
＝[b1,b2,
…
,b
10585
]；然后将风电出力数据集wind
out
中的元素，按照风电同时率数组wind
range
中的元素排序，进行排序，得到风电出力数组wind'
out
为wind'
out
＝[w
′1,w'2,
…
,w
′
10585
]；其中，w
′
i
为风电同时率数组wind
range
中第i个元素b
i
所对应的风电出力值；D.计算系统全年的风电总发电量W
wind
为式中P
wind,j
为第j个数据点的系统风电出力值，Δt为时间间隔且取值为0.25小时；E.计算系统全年的风电弃电量ΔW
wind
为式中λ
w
为根据风电同时率数组wind
range
选择得到的风电同时率；在计算时，当且仅当时才进行ΔW
wind
的累加计算，否则不进行累加计算；F.计算系统的风电弃电率η
wind
为G.对步骤F得到的风电弃电率η
wind
进行判断：若η
wind
≤ε
wind
，则选取满足要求的最小的风电同时率λ
w
；若η
wind
＞ε
wind
，则返回步骤E，并重新计算；
ε
wind
为设定的风电弃电率阈值；H.将步骤G得到的风电同时率λ
w
，作为最终的目标电网系统的风电出力同时率。3.根据权利要求2所述的用于电网系统的新能源出力同时率计算方法，其特征在于步骤S3所述的根据步骤S1获取的历史光伏出力数据，计算得到目标电网系统的光伏出力同时率，具体包括如下步骤：a.获取一年中，每天的12点至14点时段，每15分钟的光伏出力值数据；每天9组数据，全年共3285组数据；组成光伏出力数据集PV
out
为PV
out
＝[p1,p2,
…
,p
3285
]，其中p
i
为第i个数据点的光伏出力值；b.根据步骤a获取的光伏出力数据集PV
out
，计算每个数据点的同时率，得到光伏初步同时率数组PV
percentage
为PV
percentage
＝[c1,c2,
…
,c
3285
]，其中c
i
为第i个数据点的光伏同时率，且S
pv,i
为第i个数据点的系统光伏装机容量；c.将步骤b得到的光伏初步同时率数组PV
percentage
中的元素从大到小进行排序，得到光伏同时率数组PV
range
为PV
range
＝[d1,d2,
…
,d
3285
]；然后将光伏出力数据集PV
out
中的元素，按照光伏同时率数组PV
percentage
中的元素排序，进行排序，得到光伏出力数组PV
′
out
为PV
′
out

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋诗谣，谢宇峥，侯彦若，朱思睿，李梦骄，熊亚崎，涂婧怡，彭剑，谢煜东，贺思婧，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司经济技术研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：