專利名稱：一種確定光伏發(fā)電容量可信度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于含光伏電站的發(fā)電系統(tǒng)可靠性計算方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及計及光伏出力與負(fù)荷相關(guān)性的光伏發(fā)電容量可信度計算方法。
背景技術(shù)：
太陽能因資源豐富、永不枯竭、清潔安全成為可再生能源發(fā)電方式的代表。在中國，大規(guī)模并網(wǎng)光伏發(fā)電已由規(guī)劃變?yōu)楝F(xiàn)實。2011年10月，青海格爾木200MW并網(wǎng)光伏電站已進入并網(wǎng)調(diào)試及試運行期。截止2010你那，我國光伏發(fā)電累計裝機容量已經(jīng)達到893MW。預(yù)計到2020年光伏裝機容量將達到20GW。光伏發(fā)電將成為重要的替代能源。光伏發(fā)電具有隨機性、間歇性和周期性的特點，被視為一種不可靠性的發(fā)電形式，只提供電量價值，不提供容量價值。與其他能源相比，光伏發(fā)電出力更具規(guī)律性。太陽能輻射和負(fù)荷均隨季節(jié)和晝夜交替而變·化，光伏出力與負(fù)荷表現(xiàn)出更強的相關(guān)性，多數(shù)情況下能發(fā)揮削峰作用。和常規(guī)發(fā)電方式相比，光伏發(fā)電只是在出力可用率方面有數(shù)量上的差異，而沒有本質(zhì)上的區(qū)別。因此，需要迫切對光伏發(fā)電的容量價值進行研究。和風(fēng)電不同，光伏發(fā)電具有非常明顯的晝夜特性，整個黑夜期間光伏發(fā)電出力為零。換言之，夜晚光伏電站對系統(tǒng)可靠性沒有貢獻。而白天的負(fù)荷一般高于夜晚，因此有必要針對白天時段的光伏發(fā)電容量可信度進行研究。發(fā)電容量可信度是指電源可以被信任的容量。目前，對新增電源容量可信度(Capacity Credit)的理解方式主要有兩類:I)從負(fù)荷側(cè)考慮:保持給定系統(tǒng)可靠性水平，新增電源能夠額外承擔(dān)的負(fù)荷量，即有效載荷能力(Effective Load Carry Capability,ELCC);2)從發(fā)電側(cè)考慮:同等可靠性水平下，新增電源能夠替代的常規(guī)機組容量。大規(guī)模光伏電站并網(wǎng)是最近幾年才發(fā)展起來的新形式，國內(nèi)對光伏發(fā)電容量可信度的研究較少。國外從上世紀(jì)80年代就開始關(guān)注光伏發(fā)電容量可信度，但未就光伏出力與電網(wǎng)負(fù)荷間的相關(guān)性問題進行深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有光伏發(fā)電容量可信度計算的不足，本發(fā)明提出一種計及光伏出力與負(fù)荷相關(guān)性的光伏發(fā)電容量可信度確定方法，本方法能直觀的考察光伏出力與負(fù)荷的相關(guān)性，并能就白天時段的光伏發(fā)電容量可信度進行研究，得到光伏發(fā)電容量可信度。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下:一種確定光伏發(fā)電容量可信度的方法，按如下步驟進行:I)基于太陽能福射樣本數(shù)據(jù),建立含光伏電站的混合發(fā)電系統(tǒng)分時段模型；2)采用非序貫蒙特卡洛模擬，計算不含光伏電站的原始發(fā)電系統(tǒng)白天可靠性指標(biāo)Rd和黑夜可靠性指標(biāo)，疊加得到原始發(fā)電系統(tǒng)綜合可靠性指標(biāo)Ry ；3)在原始發(fā)電系統(tǒng)中接入光伏電站形成混合發(fā)電系統(tǒng)，分別以Ry和Rd為目標(biāo)，調(diào)整混合發(fā)電系統(tǒng)負(fù)荷水平，得到混合發(fā)電系統(tǒng)新的負(fù)荷水平Ly和Ld;
4)以虛擬常規(guī)機組替代光伏電站，分別在新的負(fù)荷水平LdPLdT，負(fù)荷水平Ly以Ry為目標(biāo)，負(fù)荷水平Ld以Rd為目標(biāo)，迭代計算得到系統(tǒng)所需虛擬常規(guī)機組容量Gy和Gd, Gy和Gd即光伏電站的白天發(fā)電容量可信度Cy和全天發(fā)電容量可信度Gd。步驟I)中混合發(fā)電系統(tǒng)分時段模型的建立方法為:根據(jù)光伏發(fā)電出力特征，分別建立白天時段模型和黑夜時段模型；黑夜時段模型采用多級負(fù)荷模型；白天時段模型采用離散聯(lián)合概率分布模型描述負(fù)荷和光伏出力的相關(guān)特性；多級負(fù)荷模型:在給定負(fù)荷水平分級數(shù)目后，采用聚類技術(shù)得到某一負(fù)荷層下的負(fù)荷點數(shù)目，進而得到各級負(fù)荷水平和對應(yīng)的概率；第i級負(fù)荷水平Li及對應(yīng)的概率Pi分別為:
權(quán)利要求
1.一種確定光伏發(fā)電容量可信度的方法，其特征在于:按如下步驟進行: 1)基于太陽能福射樣本數(shù)據(jù)，建立含光伏電站的混合發(fā)電系統(tǒng)分時段模型； 2)采用非序貫蒙特卡洛模擬，計算不含光伏電站的原始發(fā)電系統(tǒng)白天可靠性指標(biāo)Rd和黑夜可靠性指標(biāo)，疊加得到原始發(fā)電系統(tǒng)綜合可靠性指標(biāo)Ry; 3)在原始發(fā)電系統(tǒng)中接入光伏電站形成混合發(fā)電系統(tǒng)，分別以Ry和Rd為目標(biāo)，調(diào)整混合發(fā)電系統(tǒng)負(fù)荷水平，得到混合發(fā)電系統(tǒng)新的負(fù)荷水平Ly和Ld; 4)以虛擬常規(guī)機組替代光伏電站，分別在新的負(fù)荷水平Ly和Ld下，負(fù)荷水平Ly以Ry為目標(biāo)，負(fù)荷水平Ld以Rd為目標(biāo)，迭代計算得到系統(tǒng)所需虛擬常規(guī)機組容量Gy和Gd，Gy和Gd即光伏電站的白天發(fā)電容量可信度Cy和全天發(fā)電容量可信度Gd。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定光伏發(fā)電容量可信度的方法，其特征在于:步驟I)中混合發(fā)電系統(tǒng)分時段模型的建立方法為:根據(jù)光伏發(fā)電出力特征，分別建立白天時段模型和黑夜時段模型；黑夜時段模型采用多級負(fù)荷模型；白天時段模型采用離散聯(lián)合概率分布模型描述負(fù)荷和光伏出力的相關(guān)特性； 多級負(fù)荷模型:在給定負(fù)荷水平分級數(shù)目后，采用聚類技術(shù)得到某一負(fù)荷層下的負(fù)荷點數(shù)目，進而得到各級負(fù)荷水平和對應(yīng)的概率；第i級負(fù)荷水平Li及對應(yīng)的概率Pi分別為:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種確定光伏發(fā)電容量可信度的方法，1)建立含光伏電站的混合發(fā)電系統(tǒng)分時段模型;2)計算不含光伏電站的原始發(fā)電系統(tǒng)白天可靠性指標(biāo)Rd和黑夜可靠性指標(biāo)，疊加得到原始發(fā)電系統(tǒng)綜合可靠性指標(biāo)Ry；3)在原始發(fā)電系統(tǒng)中接入光伏電站，以Ry和Rd為目標(biāo)，調(diào)整混合發(fā)電系統(tǒng)負(fù)荷水平，得到混合發(fā)電系統(tǒng)新的負(fù)荷水平;4)以虛擬常規(guī)機組替代光伏電站，分別在新的負(fù)荷水平下，迭代計算即可得到光伏電站的白天發(fā)電容量可信度Cy和全天發(fā)電容量可信度Cd。本發(fā)明能夠清楚的考察加入光伏電站后，對系統(tǒng)白天時段可靠性的改善情況，并能夠計算白天和全時段的光伏發(fā)電容量可信度。
文檔編號G06Q50/06GK103218757SQ201310157499
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者謝開貴, 高英, 胡博, 龍虹毓, 張曉 , 鄧勇, 沈玉明 申請人:重慶大學(xué), 重慶市電力公司電力科學(xué)研究院