一種涉及相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種涉及相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)建方法。首先根據(jù)風電場歷史出力數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，提取具有代表性的風電出力邊緣概率分布函數(shù)和風電場間出力的相關(guān)系數(shù)矩陣，再采用離線的方式，提前計算出具有代表性的順序矩陣。在需要進行風電出力場景構(gòu)造時，根據(jù)風電功率概率預(yù)測結(jié)果進行拉丁超立方采樣，并直接采用已提前計算完的順序矩陣對采樣矩陣進行排序，快速構(gòu)造具有相關(guān)性的風電出力場景，大幅降低場景構(gòu)造的在線計算時間，以滿足工程實際的需要。
【專利說明】—種涉及相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)建方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新能源發(fā)電及接入技術(shù)的構(gòu)建方法，具體講涉及一種涉及相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)建方法。

【背景技術(shù)】
[0002]受到氣候、海拔、地形以及溫度等多種自然因素的影響的風電，預(yù)測難度較大，致使風電功率預(yù)測存在較大誤差。隨著風電并網(wǎng)容量的增大，其預(yù)測誤差對系統(tǒng)的影響也越來越大，在進行風電優(yōu)化調(diào)度時，需要將風電功率預(yù)測結(jié)果視為隨機變量。同時，受區(qū)域內(nèi)風資源相關(guān)性的影響，這些隨機變量之間還具有很強的相關(guān)性，必須給予考慮，以使計算結(jié)果符合實際。但在考慮出力相關(guān)性的風電優(yōu)化調(diào)度計算中，由于需計算的風電場數(shù)量多，且每次需分析的時間斷面多，導(dǎo)致計算過程非常耗時。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種涉及相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)建方法，該方法提高考慮相關(guān)性的風電優(yōu)化調(diào)度計算速度，，利用拉丁超立方分層采樣的特點，提前計算用于排序的順序矩陣，并將其應(yīng)用于考慮相關(guān)性的風電出力場景快速構(gòu)造中，將針對不同時間斷面的順序矩陣計算縮減為提前計算一次，大大降低了場景構(gòu)造時間，從而有效滿足了考慮相關(guān)性的風電優(yōu)化調(diào)度計算速度和精度要求。
[0004]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明提供一種考慮相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)造方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0006](I)輸入歷史數(shù)據(jù)，恢復(fù)不限電情況下的風電出力歷史數(shù)據(jù)；
[0007](2)確定風電出力相關(guān)系數(shù)矩陣和邊緣概率密度分布函數(shù)；
[0008](3)采用Nataf變換，確定順序矩陣；
[0009](4)輸入風電功率預(yù)測結(jié)果；
[0010](5)確定風電出力采樣矩陣；
[0011](6)確定考慮相關(guān)性的風電出力場景；
[0012](7)判斷風電優(yōu)化調(diào)度是否結(jié)束。
[0013]進一步地，所述步驟(I)包括:輸入每個風電場在同一時間段內(nèi)的風電出力歷史數(shù)據(jù)，若該時段內(nèi)風電場有限電情況，則根據(jù)限電記錄和風電場功率預(yù)測歷史數(shù)據(jù)對限電數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，得到在不限電情況下的風電出力歷史數(shù)據(jù)；歷史數(shù)據(jù)都包括過去一段時間內(nèi)(過去一段時間內(nèi)如一小時、一天或一個星期)風電出力實際值。
[0014]進一步地，所述步驟(2)中:邊緣概率分布根據(jù)風電概率預(yù)測結(jié)果確定，即給定的輸入量;
[0015]假設(shè)η個風電場出力W…，Xn的相關(guān)系數(shù)矩陣為Cx,
[0016]

【權(quán)利要求】
1.一種涉及相關(guān)性的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟: (1)輸入歷史數(shù)據(jù)，恢復(fù)不限電情況下的風電出力歷史數(shù)據(jù)； (2)確定風電出力相關(guān)系數(shù)矩陣和邊緣概率密度分布函數(shù)； (3)采用Nataf變換，確定順序矩陣； (4)輸入風電功率預(yù)測結(jié)果； (5)確定風電出力采樣矩陣； (6)確定涉及的相關(guān)性的風電出力場景； (7)判斷風電優(yōu)化調(diào)度是否結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(1)包括:輸入每個風電場在同一時間段內(nèi)的風電出力歷史數(shù)據(jù)，若該時段內(nèi)風電場有限電情況，則根據(jù)限電記錄和風電場功率預(yù)測歷史數(shù)據(jù)對限電數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，得到在不限電情況下的風電出力歷史數(shù)據(jù)；歷史數(shù)據(jù)都包括過去一段時間內(nèi)風電出力實際值。
3.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(2)中:根據(jù)風電概率預(yù)測結(jié)果確定邊緣概率分布，即給定的輸入量； 假設(shè)η個風電場出力X1, X2,…，Xn的相關(guān)系數(shù)矩陣為Cx，
式中，/>,；為相關(guān)系數(shù)矩陣為Cx中的向量；of和 <分別為風電場出力Xi和Xj的標準差，cov (Xi, Xj)為風電場出力XjP Xj的協(xié)方差，1、j = 1、2、...η。
4.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(3)包括:根據(jù)每個風電場出力的邊緣概率密度分布函數(shù)和風電場間的風電出力相關(guān)系數(shù)矩陣，采用Nataf變換，計算用于相關(guān)性場景排序的順序矩陣Lhn,
其中，η為風電場的數(shù)量，N為拉丁超立方采樣的點數(shù)，順序矩陣Lhn中的每一行均為整數(shù)I至N的一個排列結(jié)果，代表一個風電場拉丁超立方采樣結(jié)果的排序位置。
5.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(4)中，在進行風電優(yōu)化調(diào)度時，輸入待評估時段的風電場功率預(yù)測結(jié)果。
6.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(5)中，根據(jù)各風電場功率預(yù)測結(jié)果，用拉丁超立方采樣方式，對每個風電場的未來出力進行采樣，得到風電出力采樣矩陣Xhn;風電出力采樣矩陣Xhn用下述表達式表示:
7.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(6)中，用風電出力順序矩陣Lhn對風電出力采樣矩陣Xhn進行排序，獲得考慮相關(guān)性的未來風電出力場景Siin ;順序矩陣Lhn用下述表達式表示: 設(shè)順序矩陣:
用順序矩陣Lhn對式3)的風電出力采樣矩陣Xhn進行排序，即可獲得場景矩陣Shn:
8.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(7)中，若風電優(yōu)化調(diào)度未結(jié)束，則返回第(4)步，構(gòu)造其他時段考慮相關(guān)性的風電出力場景；若風電優(yōu)化調(diào)度結(jié)束，則退出。
9.如權(quán)利要求1所述的風電出力場景構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟(1)~(3)為離線方式進行的計算，所述步驟(4)~(7)為在線方式進行的計算。
【文檔編號】G06Q50/06GK104182910SQ201410420997
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】劉德偉, 黃越輝, 王躍峰, 劉純, 張楠, 姚秀萍, 肖桂蓮, 高云峰, 禮曉飛, 許曉艷, 馬爍, 李鵬, 李麗, 戴松霖, 郭小龍, 馬曉磊, 馬鋒福, 郝紅巖 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)新疆電力公司, 中電普瑞張北風電研究檢測有限公司