一种时序生产模拟新能源电力系统消纳方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114123313A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111263484.5H02J3/46(2006.01)(22)申请日2021.10.28H02J3/14(2006.01)H02J3/28(2006.01)(71)申请人国网湖北省电力有限公司恩施供电公司地址445000湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市航空大道96号申请人湖北工业大学(72)发明人贺忠尉向勇王竹松祁文坤王博徐拓袁志军王宇邓明辉(74)专利代理机构北京中北知识产权代理有限公司11253代理人吴静(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种时序生产模拟新能源电力系统消纳方法(57)摘要本发明提供了本发明专利提出了一种时序生产模拟新能源电力系统消纳方法；该方法基于获取的风光发电耦合参数样本集，利用袋装算法将样本集划分，并行训练回归树，得到风光出力预测的回归树模型；建立含风、光、水的电力系统最大消纳新能源目标函数；综合考虑水电，火电，抽蓄的特性、联络线功率约束，以机组强迫停运率作为参与机制，建立用于研究新能源电力系统时序消纳调度的混合整数模型；通过Yalmip‑Gurobi求解器进行目标函数求解，实现系统的时序生产模拟，为风、光和常规发电机组联合运行，实现清洁能源消纳提供一定的技术支撑。CN114123313ACN114123313A权利要求书1/3页1.一种时序生产模拟新能源电力系统消纳方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、t＝1时刻开始模拟，所述t时刻的负荷、风速、温度、辐照度耦合参数，训练袋装回归树模型，得到所述t时刻的风电、光伏出力，并计算得到净负荷Lt；S2、以当前时刻的风电、光伏的可用容量，卷积等效为可用容量为GN,t的多状态机组，并优先并网发电；S3、根据火电机组和常规水电机组的强迫停运率，分别从小到大制定发电次序，其中，所述火电机组处于备用状态，先投运；后加载所述水电机组；S4、加载Matlab平台求解的当前时刻机组预出力情况，并投运相关机组；计算当前时刻投运常规机组；计算当前时刻投运常规机组的可用容量Gt分布；若Gt<Lt，进行S5，否则进行S6；S5、当前运行机组发电量不满足净负荷需求，投运机组爬坡，若直至满发仍不满足当前系统的净负荷需求，则继续加载未投运机组；S6、当前运行机组发电量满足负荷需求且富有余量，减小投运机组出力，且火电机组优先；若仍有剩余发电功率，关闭机组或转为备用，直到所有所述火电机组转为备用或关机；S7、所述S6后仍有剩余发电功率，则抽水储能机组蓄能，并联合联诺线外送功率；S8、所述S7后仍有剩余发电功率，计算弃电量；令t＝t+1，转所述S2；S9、所述S5后仍存在净负荷需求，则加载抽水储能机组参与发电，必要时联合联诺线，吸收区外电网功率；若存在功率缺额，则记录失负荷量，令t＝t+1，转所述S2；S10、共T时段的生产模拟结束，记录所述模拟运行时段的机组时序出力情况，风电、光伏的总消纳功率。2.根据权利要求1所述的一种时序生产模拟新能源电力系统消纳方法，其特征在于，所述S1的具体过程为：针对影响风光出力的自然因素，利用Pearson线性线性相关算法和Spearman非线性相关算法计算相关系数，提取相关性强的耦合参数，得到训练模型的样本集；其中，Pearson线性相关计算公式如下：式中，yi为影响出力的某一影响因素值；bi为相对应的风光出力实际值；为对应的均值；n为样本量；若|rp|越接近1，则表明耦合参数的线性相关性越高；Spearman非线性相关系数计算公式如下：2CN114123313A权利要求书2/3页根据式(1)、式(2)，引入权重系数p和q，计算出总关联系数rAB，其中，p+q＝1；公式如下：rAB＝p|rS|+q|rp|(1)所述袋装回归树模型构建，将样本集划分成N组子样本集，并行训练回归树，得到与子样本集相对应的回归树模型，为了防止原始回归树容易出现过拟合现象，利用K折交叉验证法，将N个子样本集随机划分为K组，其中，K‑1组作为训练集，一组作为验证集，测试回归树的分支规则是否再现；若没有，则对将该分支进行修剪；最后将各个样本回归树模型集成，得到最终的袋状回归树耦合关系模型，对风光出力进行时序预测。3.根据权利要求1所述的一种时序生产模拟新能源电力系统消纳方法，其特征在于，所述S4的具体过程为：构建以最大消纳新能源为目标的含风、光、水的电力系统时序消纳模型，目标函数如下：其中，划分时序生产模拟共T个时段；Pw(t)为风电在t时段的出力；Ps(t)为太阳能在t时段的出力；Ph(t)为水电机组在t时段的出力；Ns、Nw分别为光伏电站和为风电场的数量；ΔT为