一種適用于風電出力的電力系統(tǒng)調(diào)峰計算方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領域，尤其涉及一種適用于風電出力的電力系統(tǒng) 調(diào)峰計算方法。
【背景技術】
[0002] 風力發(fā)電是目前世界可再生能源開發(fā)技術中，最成熟、最具大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化 前景的能源利用方式。和傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，風力發(fā)電最根本的不同點在于其有功出力 的隨機性、間歇性和不可控性，這一特點決定了風電在并網(wǎng)運行時必須考慮電網(wǎng)的調(diào)峰能 力。目前在大規(guī)模風電并網(wǎng)的規(guī)劃中，應用場景法進行電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的方法為：采集 歷年風電數(shù)據(jù)，得到不同時間尺度下的風電預測誤差分布；根據(jù)氣象數(shù)據(jù)利用現(xiàn)有的風電 出力預測系統(tǒng)得到風電的出力值；確定風電出力場景值；建立風光儲能并網(wǎng)發(fā)電智能化模 型；基于風電出力場景值和風光儲能并網(wǎng)發(fā)電智能化模型最終確定風光儲實時調(diào)度值。
[0003] 上述實施方案給出了利用場景值進行計算得到風光儲能實時調(diào)度值，但只是建立 普通場景，沒有確定出來典型場景，最終確定的調(diào)峰容量不是最合理，因此亟需一種方案來 解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于風電出力的電力系統(tǒng)調(diào)峰計算方法，用以解決現(xiàn) 有計算方法中最終調(diào)峰容量不是最合理的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0006] 一種適用于風電出力的電力系統(tǒng)調(diào)峰計算方法，依次包含如下步驟：
[0007] 步驟1 :選取一定的天數(shù)η天，根據(jù)η天中各天的風電出力和典型日負荷，計算出 各天風電出力數(shù)據(jù)與典型日負荷的皮爾遜相關系數(shù)^到r η;
[0008] 步驟2 :根據(jù)計算出來的皮爾遜相關系數(shù)rgljrn，選取其中最小的皮爾遜相關系數(shù) ru，并將該第u天的風電出力確定為逆調(diào)節(jié)中最明顯的典型場景；
[0009] 步驟3:用逆調(diào)節(jié)中最明顯典型場景當天的典型日負荷減去該典型場景，計算得 出等效負荷值，再用等效負荷值中的最大值減去最小值得到電網(wǎng)的調(diào)峰容量。
[0010] 進一步的，其中典型日負荷、典型場景、等效負荷值是列向量。
[0011] 進一步的，步驟1中皮爾遜相關系數(shù)的計算包括如下具體步驟：
[0012] (SI):采集一個地區(qū)給定時間段η天的風電出力數(shù)據(jù)，每天選取m個等間隔采樣 點，采樣樣本集為：
[0014] 其中，Xli j表示第i天的第j個采樣點的風電出力；
[0015] X1SX的列向量，即為給定時間段內(nèi)第i天的地區(qū)風電出力樣本集，用式（2)表 示：
[0017] (S2):根據(jù)給定的典型日負荷數(shù)據(jù)Y = Cy1, y2··· y_j…ym)T|t^ m個采樣點值，求 出典型日負荷平均值5
其中y]是等間隔的m個給定典型日負荷采樣點中的 第j個采樣點的值，j = 1，2，......，m ;
[0018] (S3):求出第i天的風電出力平均值p
其中，i = 1，2,……，n， j = I, 2, ......，m ;
[0019] (S4):根據(jù)皮爾遜相關系數(shù)法，計算該地區(qū)第i天風電出力數(shù)據(jù)X1與典型日負荷 Y的皮爾遜相關系數(shù)A
[0021] (S5):重復步驟（S2-S4)，直到算出給定時間段內(nèi)η天全部地區(qū)風電出力數(shù)據(jù)與典 型日負荷的皮爾遜相關系數(shù)A為止。
[0022] 進一步的，步驟2中典型場景的確定包括如下具體步驟：
[0023] (SI):求取η個步驟1中計算出來的最大皮爾遜相關系數(shù)ru，其中u表示第u天， 并將該天的風電出力確定為順調(diào)節(jié)最明顯的典型場景，設為A場景；
[0024] (S2):求取η個步驟1中計算出來的最大皮爾遜相關系數(shù)rk，其中k表示第k天， 并將該天的風電出力確定為逆調(diào)節(jié)最明顯的典型場景，設為B場景；
[0025] 本發(fā)明根據(jù)給定時間段的地區(qū)風電出力實測數(shù)據(jù)和典型日負荷，計算得出皮爾遜 相關系數(shù)，通過該系數(shù)值選取地區(qū)風電出力順調(diào)節(jié)特性最明顯的典型場景和逆調(diào)節(jié)特性最 明顯的典型場景，利用所選的逆調(diào)節(jié)特性最明顯的典型場景進行電網(wǎng)調(diào)峰計算。從而能夠 合理安排風電場備用容量，并且大大的減少了計算風力發(fā)電場調(diào)峰容量的繁瑣程度。
【附圖說明】
[0026] 圖1是調(diào)峰計算的主要步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0028] 本發(fā)明提出了種適用于風電出力的電力系統(tǒng)調(diào)峰計算方法：根據(jù)給定時間段的地 區(qū)風電出力實測數(shù)據(jù)和典型日負荷，計算得出皮爾遜相關系數(shù)，通過該系數(shù)值選取地區(qū)風 電出力順調(diào)節(jié)特性最明顯的典型場景和逆調(diào)節(jié)特性最明顯的典型場景，利用所選的逆調(diào)節(jié) 特性最明顯的典型場景進行電網(wǎng)調(diào)峰計算。具體的包括如下步驟：
[0029] 步驟I :選取一定的天數(shù)，根據(jù)這些天數(shù)中每天的風電出力和典型日負荷，計算出 皮爾遜相關系數(shù)；具體計算過程通過以下步驟完成：
[0030] (SI):采集一個地區(qū)給定時間段η天的風電出力數(shù)據(jù)，每天選取m個等間隔采樣 點，采樣樣本集為：
[0032] 其中，X1,;表示第i天的第j個采樣點的風電出力；
[0033] X1SX的列向量，即為給定時間段內(nèi)第i天的地區(qū)風電出力樣本集；
[0034] 其中 X1= [X 1;1 Xli2 …X1Jt (5)
[0035] (S2):根據(jù)給定的典型日負荷數(shù)據(jù)，求出其平均值歹，這些日負荷采樣點可以用 一個列向量表示，Y= …yj…ym)T，其中yj是等間隔的m個給定典型日負荷采樣點中 的第j個，j = 1，2,……，m，則典型日負荷數(shù)據(jù)平均值歹可以用如下公式計算：
[0036] (S3):求出第i天的風電出力平均值果，.可以用如下公式求出第i天的風電出力 平均值：
i 其中，i = 1,2，......，n，j = l，2，......，m;
[0037] (S4):根據(jù)皮爾遜相關系數(shù)法，計算該地區(qū)第i天風電出力數(shù)據(jù)X1與典型日負荷 Y的皮爾遜相關系數(shù)A，
[0039] (S5):重復步驟（S2-S4)，直到算出給定時間段內(nèi)η天的地區(qū)風電出力數(shù)據(jù)與典型 日負荷的皮爾遜相關系數(shù)A為止。
[0040] 步驟2 :根據(jù)計算出來的皮爾遜相關系數(shù)，確定順調(diào)節(jié)和逆調(diào)節(jié)中最明顯的典型 場景；
[0041] 皮爾遜相關系數(shù)反映了兩個變量線性相關的程度，其范圍從+1到-1。皮爾遜相關 系數(shù)為+1時，表示變量之間是完全正線性相關，同理，皮爾遜相關系數(shù)為-1時，表示變量之 間是完全負線性相關。根據(jù)皮爾遜相關系數(shù)選取典型場景的具體過程如下：
[0042] (SI):步驟1中計算出來η個皮爾遜系數(shù)，求取這η個皮爾遜系數(shù)中最大的一個 ru:
[0043] ru= MAX {r ! iy" rn} (7)
[0044] 其中ru對應第u天的風電出力，u表示第u天，該天的風電