專利名稱：基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領(lǐng)域，具體涉及一種基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法。
背景技術(shù)：
節(jié)能發(fā)電調(diào)度改變了傳統(tǒng)的發(fā)電調(diào)度方式，取消了按行政計劃分配發(fā)電量指標的做法，以節(jié)能、環(huán)保為目標，以全電力系統(tǒng)內(nèi)發(fā)、輸、供電設(shè)備為調(diào)度對象，優(yōu)先調(diào)度可再生和清潔發(fā)電資源，按能耗和污染物排放水平，由低到高依次調(diào)用化石類發(fā)電資源，最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放，促進電力系統(tǒng)高效、清潔運行。節(jié)能發(fā)電調(diào)度要求可再生發(fā)電資源按其申報安排出力，但由于可再生能源出力具有不確定性，其實際出力與申報值存在偏差，不能簡單地在負荷曲線中去除可再生能源申報的出力，這給實際調(diào)度帶來了很大的困難。投資組合理論中稱投資結(jié)果對期望收益的偏差為投資風(fēng)險。在風(fēng)火系統(tǒng)中，若機組組合策略安排不當(dāng)，風(fēng)電出力的不確定性可能導(dǎo)致系統(tǒng)運行的實際成本嚴重偏離期望成本，借鑒投資組合中的概念，稱其為機組組合的決策風(fēng)險。決策風(fēng)險隨著不確定性的增加而增大，因此同時考慮風(fēng)電出力和負荷的不確定性能夠使得決策風(fēng)險的評價更加合理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種更加全面合理的基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法，包括S1.采用拉丁超立方采樣方法進行等效負荷的情景生成；S2.基于Kantorovich距離進行情景削減；S3.計算基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價指標。本發(fā)明提出了一種基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法。用情景生成與情景削減的方法同時表征風(fēng)電出力與負荷的不確定性，結(jié)合投資組合理論中的半絕對離差模型，計算決策風(fēng)險指標。本發(fā)明具有更加全面合理的優(yōu)點。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是本發(fā)明的基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法的流程圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。為了考慮風(fēng)電出力與負荷的不確定性，并進行決策風(fēng)險的評價，本發(fā)明通過情景生成與情景削減的方法來描述風(fēng)電出力與負荷的不確定性，結(jié)合投資組合中的半絕對離差(Semi Deviation)模型,提出一種考慮風(fēng)電出力與負荷不確定性的節(jié)能發(fā)電調(diào)度的決策風(fēng)險評價方法。如圖1所示，本發(fā)明的方法包括如下步驟步驟1:情景生成。在每個時段，風(fēng)電出力預(yù)測值與負荷預(yù)測值是兩個獨立的連續(xù)型隨機變量，設(shè)為X1和x2，其密度函數(shù)分別為(X)和f2 (X)，則X = X^X2也是連續(xù)型隨機變量，且其密度函數(shù)Sf1 (X)與f2(x)的卷積。由于卷積的Fourier變換是Fourier的乘積,且特征函數(shù)是密度函數(shù)的Fourier變換，因此X的特征函數(shù)為X1和X2的特征函數(shù)的乘積。不失一般性，假設(shè)X1和X2分別服從正態(tài)分布Ν( μ w，Ow2)和N(yd，0d2)，其中
力預(yù)測值，UdS負荷預(yù)測值，0￥和0(1分別為風(fēng)電出力預(yù)測和負荷預(yù)測的標準差。風(fēng)電出力可以作為負的負荷需求加入負荷當(dāng)中，因此得到新的等效負荷隨機變量服從正態(tài)分布Ν(μ,-μ￥, 0d2+0w2)o本發(fā)明基于風(fēng)電出力與負荷的預(yù)測數(shù)據(jù)和統(tǒng)計規(guī)律，采用拉丁超立方采樣(Latin Hypercube Sampling, LHS)的方法產(chǎn)生等效負荷的大量情景,一個情景表征一種可能的確定性情形。步驟2:
情景削減。本發(fā)明采用基于Kantorovich距離的情景削減技術(shù),削減出現(xiàn)概率較小的情景并合并相似的情景，使得削減后的情景集合能夠以較少的情景數(shù)目最大程度地近似原始情景集合。步驟3 計算基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價指標。以各個情景中運行費用的最小決策風(fēng)險期望值作為評價指標。然而決策風(fēng)險的減小會導(dǎo)致運行成本期望的增加，因此需要添加運行成本期望約束，以保證運行成本期望值不超過電網(wǎng)運營者可接受的水平。對單個情景，采用混合整數(shù)線性規(guī)劃的機組組合模型，約束條件包括系統(tǒng)負荷平衡、旋轉(zhuǎn)備用約束、機組出力限制及爬坡約束、最小起停時間約束。在各個情景中，雖然同一火電機組在相同時段的起停狀態(tài)相同，但其出力并不相同。由于最終下發(fā)的計劃值為確定的值，因此需要添加調(diào)整量約束，保證各情景中火電機組實際出力與下發(fā)的計劃值相近。I)指標計算評價指標為各個情景中運行費用的最小決策風(fēng)險期望值，即
權(quán)利要求
1.一種基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法，其特征在于，包括S1.采用拉丁超立方采樣方法進行等效負荷的情景生成；S2.基于Kantorovich距離進行情景削減；S3.計算基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價指標。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3進一步包括S31.指標計算，評價指標為各個情景中運行費用的最小決策風(fēng)險期望值，即
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價方法，包括采用拉丁超立方采樣方法進行等效負荷的情景生成；基于Kantorovich距離進行情景削減；以及計算基于情景分析的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評價指標。該方法用情景生成與情景削減的方法同時表征風(fēng)電出力與負荷的不確定性，結(jié)合投資組合理論中的半絕對離差模型，計算決策風(fēng)險指標，具有更加全面合理的優(yōu)點。
文檔編號G06Q50/06GK103020486SQ20131001445
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者李邦峰, 邢濤, 毛李帆, 余加喜, 金小明, 何光宇, 李嘉, 陳乾 申請人:海南電網(wǎng)公司, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 清華大學(xué)