确定将再生能量提供给能源网的适当策略的方法和系统技术方案

本发明专利技术描述了一种用于确定对于多种不同状况从风电场到能源网的最佳能量销售策略的系统和方法。通过定义风电场输出的预测分布并将其与市场状况相组合，可以估计在特定时期能由风电场提供的能量数量的最佳值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源网，特别是电力网。本专利技术尤其涉及这种包括多个用 于由该网提供的总能量的不同源的能源网。特别地，本专利技术涉及用于提供 确定由多个可再生源，理想的是风能来将能量提供给能源网的适当策略的 方法和系统。这种策略可以用在销售或交易环境中，以确定可以提供到能 源网上的可再生能源的销售量。
技术介绍
在能源网的环境中，已知的是从多个不同的源提供全部可用能量。传 统上这些将基于多种破基能量源，例如由煤或石油或天然气燃料供能的电力i殳施。其它源包括核能。最近已经试图增加由可再生资源，如波能(wave power)或风能提供给能源网的能量的比例。尽管这些可再生资源是干净 的、环保的能源，但是这些可再生资源依赖于气候条件，并且需要准确地 预报在任何一个时间段内从这种源M到能源网中或能源网上的能量的数量。实际上从任何一个风生成站输出的风是随机可变的。这种可变性4吏 得处于根据传统的商品交易模型(生产商与另一方的公司合同)的能量的 销售变得困难和具有风险性。在这种情形下应该理解，当采用如"准确地" 等术语时，意图在统计的环境中将其解释为在预定的方差的容许水平内是 准确的。这种问题的解决方法取决于这种能量的提供商，与能源网经营者或其 它第三方签订关于他们在特定时间段内期望的份额(contribution)的短 期合同。该时间段可以根据地理情况的细节而变化。例如在爱尔兰，合同 期通常是提前超24小时的时间段。这种时间段处于可以以气象学方式合 理地预测的值的上限。因为能源网的消耗是相对可确定的因素，因此重要 的是提^何承诺的份额，因为如果可再生能源提供商提供该约定能量的 能力不足，这种不足必须由其它来源满足。为了确保可再生能源提供商向能源网提供实际的约定量，可以有与合 同相关的或在市场结构中的惩罚条款。如果提供商约定提供某数量的能量，则不能提供这种能量将可能导致强制提供商根据不足量支付罚款。因 此，对风能供应商来说完成承诺是存在障碍的。在国际专利申请WO02054561中提供了关于利用风能作为对整个能源网的提供者的进一 步讨论，该专利申请讨论了用来自其它源的能量来补充风的份额。然而，对于向能源网提供风能的提供商来说，提供商期望获得对他们 的设施的最佳可能回报。提供商需要确保在具有最佳可能的投资回报的情 况下提供他们所提供的份额.这可能是基于确保在特定风电场产生的能量 可以按关于价格、风险和置信度的最佳水平分配给能源网。因此需要^X 能经营者能够估计他们在一个特定的时间段内可以稳定地出售给能源网 的最佳能量数量。
技术实现思路
根据本专利技术教导的系统和方法解决了这些问题和其它问题。这种系统 使可变的可再生生产设施的经营者能够确定他们在可确定的时间段内可 以稳定出售的最佳能量数量。利用本专利技术的教导，能够将来自可再生的能 量设施的期望输出和市场价格预测相组合，以确定经营者应该出售的最佳 数量。可以对多种不同值进行量的优化，其中多种不同值包括最佳价格、 最小风险以及其它^lt，根据下面的讨论这将变得明显。利用本专利技术的教导，能够识别诸如风电场的可再生能源的哪部分输出 可以在第一准确度内确定，以使得可再生能源提供商能够将该部分输出作为稳定的输出量出售，由此能够实现对经营者的合理的满足。在本文中， 术语"出售稳定"或"稳定地出售"旨在定义满足关于提供能力的第一准 确度的量或数量。本专利技术的系统和方法还用于识别能够在第二准确度范围 内被确定的第二部分输出，以使得经营者能够将该部分敉出(spill )或推 荐为非稳定部分。在本文中，"非稳定"部分表示满足关于提供能力的第 二准确度的量或数量。应该理解，第一准确度比第二准确M示更加可信 的统计预报。在M导中，可最大化可作为稳定承诺提供的部分，并能够 在万一承诺没有出现时将随后可能的惩罚的发生最小化。利用本专利技术的教 导，能够提供回报和惩罚之间的平衡。因此，本专利技术的第一实施例提供了一种根据权利要求1所述的方法。 本专利技术还提供一种根据权利要求12所述的系统。在其从属权利要求中提 供了有益的实施例。附图说明现在将参考附图描述本专利技术，其中图l是表示根据本专利技术教导的分层计算机体系结构的示意图；图2示意性地示出了根据本专利技术教导的系统组件之间的数据传递；图3示意性地示出了根据本专利技术教导的系统组件之间的数据传递；图4示意性地示出了可以如何组合来自不同源的分布预测以得出最 终决定；图5以图形的形式示出了可以采用的分布预测类型的实例；图6以图形的形式示出了为子时段提供的数据阵列和识别最佳推荐 的输出的实例；图7示出了在重新推荐的序列中最佳推荐的输出可以如何变化； 图8示出了估计的重新推荐费用可以如何用于优化推荐值。具体实施方式图l示意性地示出了根据本专利技术教导的系统100。这种系统在整理来自多个不同位置101A、 IOIB、 101C和^Mt状况的信息，以在指定的时间段内提^Ht为输出的预测的能量数量中是有用的，其中能量数量可以由可再生能源提供商，例如风电场经营者来提供。根据本专利技术教导的系统可以被看作包括许多不同的层。应了解，为了 寸更于理解提供这种功能性的划分，并且参考一个特定层描述的功能性和操 作于另一个层的构造中可能被等同地提供。为了便于解释，将该系统表示 为包括许多不同的模块或元件，但是所属领域技术人员应该理解，这种元 件或模块可以按一个或多个硬件或软件配置来实现。-O层物理层第一或基本物理层—0层包括在生产站点的工厂或机器的各种项目， 其将操作信息提供给现场的管理控制和数据获取(SCADA)系统。原始设备制造商(OEM) SCADA系统收集关于生产站点的实时遥测 信息，供工厂经营者使用(当前的能量输出可以是一个这种遥测项的实例)。所提及的"OEM"指的是提供发电机组(genset) 115、气象杆(met mast) 120及用于诸如子站125的风电场的其它i殳备的不同制造商使得可 以得到不同专有形式的SCADA系统。尽管当然对于进行操作的可再生生 产设施需要具有至少一个发电机组115，但是一个或多个这些各类型的设 备可以位于任何一个站点。通常生成遥测数据的可再生生产设施中的工厂项目包括发电机组115-这些是将可再生资源转换为电能的单独的生产单元。 从发电机组产生的遥测项将包括能量输出和故障状况。通常发电机组还有 捕获涡轮机的实时气象状况的设备。可再生设施如风电场的大小在单个发 电机组和被提供作为发电机组群的许多发电机组之间是变化的。气象杆120 —这些是包括测量设备的杆，这些测量设备捕获在站点位 置的实时气象信息，如风速、风向、温度、气压、湿度等等。这些气^ff 是独立的固定结构。通常大多数风电场为每个涡轮机群配备至少一个气象杆。子站i殳备125变压器-这些是用于将电压从生产单元工作的低电平转换为当地能 源网电压电平的能源网变压器。开关装置—该设备用于对站点进行电隔离以及用于当站点出现故障 时保护该站点。这些是用于测量由设施产生和消耗的电力的^，与市场* 操作者使用的^不同的是它们是SCADA系统的部分，用于读取能量生 产。并不是所有的子站都生成遥测信息，也不是所有的站点都具有气^H1或SCADA仪表。然而，所有站点都需要包含发电机组，并且这些发电机 组总^J&接到SCADA系统。在采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定指定时期内能量的最佳稳定销售量的计算机执行的方法，其中所述能量由可再生能源生产站点提供给能源网配置，所述方法包括：　　　　ａ．以至少一个分布预测的形式提供针对可再生能源生产站点的生产输出预测，　　　　ｂ．以至少一个分布预测的形式提供市场预测，　　　　ｃ．组合每个市场和风力分布预测，以提供来自可再生能源生产站点的每单位能源输出的可能收入阵列，　　　　ｄ．从所述阵列中确定用于出售的能量输出的适当比例，以最大化在结算期内的收入，并由可再生能源生产站点提供该比例的能量输出值作为份额的输出值给能源网。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大布赖森，罗南多尔蒂，基尔纳M多德希亚，布赖恩赫尔利，彼得卡蒂，
申请(专利权)人：安粹风能控股公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]