1.一種新能源接納空間離散概率序列計(jì)算方法,其特征在于,所述方法基于聯(lián)合概率分布,包括下述步驟:
步驟1:計(jì)算新能源出力參與火電開機(jī)的可替代容量;
步驟2:制定火電機(jī)組每日開機(jī)方式,確定每日火電最小技術(shù)出力Pmin;
步驟3:確定每日最大負(fù)荷loadmax與每日火電最小技術(shù)出力Pmin的聯(lián)合概率分布;
步驟4:確定每日最大負(fù)荷loadmax與負(fù)荷load的聯(lián)合概率分布;
步驟5:用卷差確定新能源接納空間概率序列。
2.如權(quán)利要求1所述的新能源接納空間離散概率序列計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟1包括下述步驟:
步驟1.1:獲取并整理數(shù)據(jù):獲取一定時(shí)間周期的負(fù)荷、新能源出力和裝機(jī)時(shí)序數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)總量都是T,研究周期的總天數(shù)為D,設(shè)負(fù)荷、新能源出力和裝機(jī)每天的數(shù)據(jù)量為N,則T=N·D;若負(fù)荷等時(shí)序數(shù)據(jù)的采樣間隔為1h,則N=24;若采樣間隔為15min,則N=96;
步驟1.2:求解新能源參與火電開機(jī)的可替代容量:新能源的預(yù)測(cè)誤差為20%,將新能源預(yù)測(cè)值減去其裝機(jī)的20%參與火電開機(jī);若新能源出力預(yù)測(cè)值大于其裝機(jī)容量的20%,則超出部分納入火電開機(jī)電力平衡,減少火電開機(jī)容量;否則,新能源不參與火電機(jī)組開機(jī),則研究周期T內(nèi)新能源參與火電開機(jī)的可替代容量Crenewableenergy(t)滿足下式:
Crenewableenergy(t)=max(Prenewableenergy(t)-Capacityrenewableenergy(t)×20%,0)
Prenewableenergy(t)=Pwind(t)+PPV(t)
Capacityrenewableenergy(t)=Capacitywind(t)+CapacityPV(t)
其中,t表示研究周期內(nèi)的第t個(gè)時(shí)段,0≤t≤T,Prenewableenergy(t)是t時(shí)段的新能源出力預(yù)測(cè)值,Capacityrenewableenergy(t)是t時(shí)段的新能源裝機(jī)容量,Pwind(t)是t時(shí)段的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)值,Capacitywind(t)是t時(shí)段的風(fēng)電裝機(jī)容量,PPV(t)是t時(shí)段的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)值,CapacityPV(t)是t時(shí)段的光伏裝機(jī)容量。
3.如權(quán)利要求1所述的新能源接納空間離散概率序列計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟2中包括以下步驟,
步驟2.1:求等效負(fù)荷eqload和日最大等效負(fù)荷eqloadmax:Crenewableenergy(t)參與火電機(jī)組 開機(jī)電力平衡后的等效負(fù)荷滿足下式:
eqload(t)=load(t)-Crenewableenergy(t)
其中eqload(t)是t時(shí)段的等效負(fù)荷,load(t)是t時(shí)段的負(fù)荷,Crenewableenergy(t)是t時(shí)段的新能源可替代容量;
eqload的數(shù)據(jù)總量也為T,每天的數(shù)據(jù)量為N,求出eqload每天的最大值,即為日最大等效負(fù)荷eqloadmax,eqloadmax的數(shù)據(jù)總量是D;
步驟2.2:制定火電機(jī)組每日開機(jī)方式,求出每日火電最小技術(shù)出力:
根據(jù)每日最大等效負(fù)荷和系統(tǒng)正備用,結(jié)合系統(tǒng)中的火電機(jī)組參數(shù),可依次求出每天的開機(jī)方式,包括:
將電力系統(tǒng)中的必開火電機(jī)組開機(jī),供熱期為保證供熱,有必開機(jī)組,非供熱期無必開機(jī)組;
若等效負(fù)荷的當(dāng)日最大值加上電力系統(tǒng)正備用大于必開機(jī)組的最大出力,則增開其余機(jī)組;為使新能源接納電量盡可能大,在最大出力相同的情況下,最小出力小的機(jī)組優(yōu)先開機(jī),直至電力系統(tǒng)中火電機(jī)組的最大出力滿足日最大等效負(fù)荷和系統(tǒng)正備用,停止增開;
所述火電機(jī)組每日開機(jī)方式用混合整數(shù)規(guī)劃模型表示的目標(biāo)函數(shù)為:
min Pmin(d)
其中,Pmin(d)表示火電機(jī)組第d天的最小出力功率;
火電機(jī)組開機(jī)方式混合整數(shù)規(guī)劃模型的約束條件為:
(1)火電機(jī)組第d天的最小出力等于第d天開啟的所有火電機(jī)組最小出力之和;
其中,Xj(d)示第j臺(tái)機(jī)組第d天的運(yùn)行狀態(tài),為二進(jìn)制變量,0表示機(jī)組停機(jī),1則表示機(jī)組正在運(yùn)行;TPj,min(d)是第j臺(tái)火電機(jī)組第d天的最小出力功率;
(2)火電機(jī)組每日開機(jī)的最大出力必須保證當(dāng)日的負(fù)荷需求和系統(tǒng)備用,即:
其中,TPj,max(d)是第j臺(tái)火電機(jī)組第d天的最大出力功率,eqloadmax(d)是第d天的日最大等效負(fù)荷,Pre是系統(tǒng)的正備用;
(3)每種火電機(jī)組每天的的啟機(jī)臺(tái)數(shù)在其最大臺(tái)數(shù)和最小臺(tái)數(shù)之間,即:
Sj,min(d)≤Sj(d)≤Sj,max(d)
其中,Sj(d)是第d天的第j臺(tái)火電機(jī)組的啟機(jī)臺(tái)數(shù),Sj,min(d)是第d天第j臺(tái)火電機(jī)組的最小啟機(jī)臺(tái)數(shù),Sj,max(d)是第d天第j臺(tái)火電機(jī)組的最大啟機(jī)臺(tái)數(shù);
根據(jù)所述模型依次求出火電機(jī)組每日開機(jī)方式,進(jìn)而求出研究周期的火電機(jī)組日最小技術(shù)出力Pmin,Pmin的數(shù)據(jù)總量為D。
4.如權(quán)利要求1所述的新能源接納空間離散概率序列計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟3包括下述步驟:
步驟3.1:將每日最大負(fù)荷loadmax與每日火電最小技術(shù)出力Pmin分別在其變化范圍內(nèi)分區(qū):loadmax和Pmin的數(shù)據(jù)總量都為D;選取每日最大負(fù)荷loadmax的離散化區(qū)間長(zhǎng)度為C1,每日火電最小技術(shù)出力Pmin的離散化區(qū)間長(zhǎng)度為C2,loadmax和Pmin的區(qū)間個(gè)數(shù)分別為L(zhǎng)1和L2;
步驟3.2:設(shè)置循環(huán)初值:d=1,nik=0,其中,d表示第d天,0≤d≤D,nik為loadmax(d)歸入其第i個(gè)離散化區(qū)間,且Pmin(d)歸入其第k個(gè)離散化區(qū)間的概數(shù),i=1,2,...,L1,k=1,2,...,L2;
步驟3.3:讀入第d天的每日最大負(fù)荷loadmax(d)和每日火電最小技術(shù)出力Pmin(d),并歸入各自對(duì)應(yīng)的離散化區(qū)間;
步驟3.4:d=d+1,nik=nik+1;
步驟3.5:若d≤D,則轉(zhuǎn)至步驟3.3,否則,轉(zhuǎn)至步驟3.6;
步驟3.6:確定每日最大負(fù)荷loadmax每個(gè)離散化區(qū)間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值averageloadmax(i),i=1,2...L1;確定每日火電最小技術(shù)出力Pmin每個(gè)區(qū)間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值averagePmin(k),k=1,2...L2;
步驟3.7:確定loadmax歸入其第i個(gè)離散化區(qū)間,且Pmin歸入其第k個(gè)離散化區(qū)間的概率 Pik,loadmax和Pmin歸入的離散化區(qū)間組合共有L1·L2個(gè),依次求出每種離散化區(qū)間組合的概率,進(jìn)而得到日最大負(fù)荷與日火電最小出力的聯(lián)合概率分布。
5.如權(quán)利要求1所述的新能源接納空間離散概率序列計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟4包括:
步驟4.1:將每日最大負(fù)荷loadmax與負(fù)荷load分別在其變化范圍內(nèi)分區(qū):loadmax的數(shù)據(jù)總量為D,load的數(shù)據(jù)總量為T,選取loadmax的離散化區(qū)間長(zhǎng)度為C1,選取負(fù)荷load的離散化區(qū)間長(zhǎng)度為C3,loadmax和load區(qū)間個(gè)數(shù)分別為L(zhǎng)1和L3;
步驟4.2:設(shè)置循環(huán)初值,d=1,nis=0,其中,d表示第d天,nis為loadmax(d)歸入其第i個(gè)離散化區(qū)間,且t時(shí)段的負(fù)荷load(t)歸入其第s個(gè)離散化區(qū)間的概數(shù),i=1,2,...,L1,s=1,2,...,L3;
步驟4.3:讀入第d天的每日最大負(fù)荷loadmax(d),歸入其所對(duì)應(yīng)的區(qū)間;
步驟4.4:設(shè)置初值,t=(d-1)·N+1,此時(shí),t表示第d天的第1個(gè)時(shí)段;
步驟4.5:讀入t時(shí)段的負(fù)荷load(t),并歸入其對(duì)應(yīng)的離散化區(qū)間;
步驟4.6:t=t+1,nis=nis+1;
步驟4.7:若t≤d·N,則轉(zhuǎn)至步驟4.5,否則,轉(zhuǎn)至步驟4.8;
步驟4.8:d=d+1;
步驟4.9:若d≤D,則轉(zhuǎn)至步驟4.3,否則,轉(zhuǎn)至步驟4.10;
步驟4.10:確定每日最大負(fù)荷loadmax每個(gè)離散化區(qū)間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值averageloadmax(i),i=1,2...L1;確定負(fù)荷load每個(gè)區(qū)間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值averageload(s),s=1,2...L3;
步驟4.11:確定每日最大負(fù)荷loadmax歸入其第i個(gè)離散化區(qū)間,且每日火電最小技術(shù)出力Pmin歸入其第s個(gè)離散化區(qū)間的概率Pis,loadmax和load歸入的離散化區(qū)間組合共有L1·L3個(gè),依次求出每種區(qū)間組合的概率,進(jìn)而得到日最大負(fù)荷與負(fù) 荷的聯(lián)合概率分布。
6.如權(quán)利要求1所述的新能源接納空間離散概率序列計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟5包括:日最大負(fù)荷loadmax每個(gè)離散化區(qū)間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值averageloadmax(i)均對(duì)應(yīng)每日火電最小技術(shù)出力的離散概率序列g(shù)Pmini,gPmini的第一行是離散功率值,第二行是對(duì)應(yīng)的概率,即:
gPmini(1,k)=averagePmin(k)
其中,是loadmax歸入離散值averageloadmax(i)的概率;k表示Pmin的第k個(gè)離散化區(qū)間;
每日最大負(fù)荷loadmax每個(gè)離散化區(qū)間內(nèi)所有數(shù)據(jù)的平均值averageloadmax(i)對(duì)應(yīng)的負(fù)荷離散概率序列g(shù)loadi滿足下式:
gloadi(1,s)=averageload(s)
對(duì)gPmini和gloadi,每日火電機(jī)組最小技術(shù)出力離散功率值與負(fù)荷離散功率值所有的組合數(shù)為L(zhǎng)2·L3,若某一種組合中,負(fù)荷離散功率值是gloadi(1,s),每日火電機(jī)組最小技術(shù)出力離散功率值是gPmini(1,k),則此組合的新能源接納空間功率gACCOMi(1,j)滿足下式:
gACCOMi(1,j)=gloadi(1,s)-gPmini(1,k)
此組合的概率為:
gACCOMi(2,j)=gloadi(2,s)·gPmini(2,k)
確定所有組合的新能源接納空間功率值及其概率,得到averageloadmax(i)對(duì)應(yīng)的新能源接納空間離散概率序列g(shù)ACCOMi;
上述為將gloadi與gPmini做卷差運(yùn)算,表示為,
由于gACCOMi是averageloadmax(i)對(duì)應(yīng)的接納空間概率序列,在整個(gè)概率空間中,當(dāng)loadmax歸入離散值averageloadmax(i)時(shí)的接納空間離散概率序列g(shù)ACCOM'i滿足下式,
gACCOM'i(1,j)=gACCOMi(1,j)
依次確定合并排序后即得到新能源接納空間概率序列g(shù)ACCOM。