系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及系統(tǒng)調(diào)頻預(yù)測(cè)領(lǐng)域，尤指一種考慮大規(guī)模風(fēng)電接入影響的系統(tǒng)調(diào)頻容 量分析方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來(lái)，風(fēng)能作為一種清潔能源發(fā)展迅猛，隨著風(fēng)電占系統(tǒng)全部容量的比重越 來(lái)越大，風(fēng)電對(duì)系統(tǒng)各方面的影響也越來(lái)越重要；當(dāng)電力系統(tǒng)中風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到一定規(guī) 模時(shí)，風(fēng)電功率波動(dòng)或風(fēng)電場(chǎng)因故整體退出運(yùn)行，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)有功出力與負(fù)荷之間的 動(dòng)態(tài)不平衡，造成系統(tǒng)頻率偏差，增加系統(tǒng)調(diào)頻需求，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)頻率越限，進(jìn)而危 及電網(wǎng)安全運(yùn)行。因此準(zhǔn)確的評(píng)估含風(fēng)電的系統(tǒng)的調(diào)頻容量對(duì)穩(wěn)定電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起著 重要的作用。
[0003] 目前，關(guān)于系統(tǒng)調(diào)頻容量的確定，通常都是從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)性、歷史數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)這三個(gè)方面著手考慮，但是少有對(duì)含有風(fēng)電的系統(tǒng)的調(diào)頻容量進(jìn)行確定，因此，當(dāng)前業(yè)內(nèi) 亟需一種能夠有效預(yù)測(cè)含有風(fēng)電的系統(tǒng)的調(diào)頻容量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用基于生產(chǎn)模擬序列的方法來(lái)確定未來(lái)研究年含 風(fēng)電的系統(tǒng)的調(diào)頻容量。
[0005] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明具體提供一種系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法，所述方法包含：根據(jù) 歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)與年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，獲取預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)；根據(jù)風(fēng)電數(shù)據(jù)與年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，獲 取預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻 容量。
[0006] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：通過(guò)以下預(yù)測(cè)負(fù)荷公式獲取預(yù) 測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)：
上述公式中：λ表示年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，舜為當(dāng)前年的負(fù)荷 數(shù)據(jù)，分辨率為15分鐘；為未來(lái)第i年的負(fù)荷。
[0007] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：通過(guò)以下預(yù)測(cè)風(fēng)電公式獲取預(yù) 測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)
；上述公式中：λ表示年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，炫1為當(dāng)前的 風(fēng)電數(shù)據(jù)，（?廠為未來(lái)第i年的風(fēng)電。
[0008] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：根據(jù)所述歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)與所述 預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃與實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃；根據(jù)所述風(fēng)電數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)風(fēng) 電數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得時(shí)前風(fēng)電計(jì)劃和實(shí)時(shí)風(fēng)電計(jì)劃；根據(jù)所述時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃、實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃、 時(shí)前風(fēng)電計(jì)劃和實(shí)時(shí)風(fēng)電計(jì)劃，計(jì)算獲得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻容量。
[0009] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：
[0010] 根據(jù)以下公式計(jì)算時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃：
[0011]
[0012] 上述公式中，ε uha為時(shí)前負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差，根據(jù)基于特性值的截?cái)嗾龖B(tài)分布隨機(jī)產(chǎn) 生的，
I表示在每小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，包含 前10分鐘和后10分鐘的線性爬坡，即為未來(lái)研究年的時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃值。
[0013] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：
[0014] 根據(jù)以下公式計(jì)算實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃：
[0016] 上述公式中，ε utf為實(shí)時(shí)負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差，也是根據(jù)基于特性值的截?cái)嗾龖B(tài)分布隨 機(jī)產(chǎn)生的
；珥表示在每5分鐘的運(yùn)行時(shí)間 內(nèi)，包含前2. 5分鐘和后2. 5分鐘的線性爬坡，.即為未來(lái)研究年的實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃值。
[0017] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：
[0018] 根據(jù)以下公式計(jì)算時(shí)前風(fēng)電計(jì)劃：
[0020] 上述公式中，ε 為時(shí)前風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差，根據(jù)基于特性值的截?cái)嗾龖B(tài)分布隨機(jī)產(chǎn) 生，
CAPw，n+1表示未來(lái)研究年的風(fēng)電裝機(jī)容量；即為未來(lái)研究年的時(shí) 前風(fēng)電計(jì)劃值。
[0021] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：
[0022] 根據(jù)以下公式計(jì)算實(shí)時(shí)風(fēng)電計(jì)劃：
[0024] 上述公式中，為未來(lái)研究年的實(shí)時(shí)風(fēng)電數(shù)據(jù)，Oa"為實(shí)際的風(fēng)電數(shù)據(jù)。
[0025] 在上述系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中，優(yōu)選的還包含：所述根據(jù)所述時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃、實(shí) 時(shí)負(fù)荷計(jì)劃、時(shí)前風(fēng)電計(jì)劃和實(shí)時(shí)風(fēng)電計(jì)劃，計(jì)算獲得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻容量包含：
[0028] 上述公式中，Af即為調(diào)頻的需求量，AG lfS負(fù)荷跟蹤的需求量，島和分別 表示預(yù)測(cè)出的未來(lái)年的實(shí)際負(fù)荷和風(fēng)電數(shù)據(jù)，巧,5_和分別表示預(yù)測(cè)出的未來(lái)年的 實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)風(fēng)電數(shù)據(jù)，I；, Gd,.分別表示預(yù)測(cè)出的未來(lái)年的時(shí)前負(fù)荷數(shù)據(jù)和 時(shí)前風(fēng)電數(shù)據(jù)。
[0029] 本發(fā)明還提供一種系統(tǒng)調(diào)頻容量分析裝置，所述裝置包含：負(fù)荷預(yù)測(cè)單元，用于根 據(jù)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)與年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，獲取預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)；風(fēng)電預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)風(fēng)電數(shù)據(jù) 與年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，獲取預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)；處理單元，用于根據(jù)所述預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè) 負(fù)荷數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻容量。
[0030] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：通過(guò)本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法，以現(xiàn) 有已知的風(fēng)電參數(shù)，能夠有效預(yù)測(cè)未來(lái)含有風(fēng)電的系統(tǒng)的調(diào)頻容量。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0032] 圖IA為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法流程示意圖；
[0033] 圖IB為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中調(diào)頻和負(fù)荷跟蹤容量分離圖；
[0034] 圖2A-圖2B為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)示意圖；
[0035] 圖3A-圖3B為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中有風(fēng)無(wú)風(fēng)時(shí)調(diào)頻容量需 求示意圖；
[0036] 圖4A-圖4B為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中有風(fēng)無(wú)風(fēng)時(shí)負(fù)荷跟蹤容 量需求示意圖；
[0037] 圖5A-圖5B為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中有風(fēng)無(wú)風(fēng)時(shí)調(diào)頻容量分 布圖不意圖；
[0038] 圖6A-圖6B為本發(fā)明所提供的系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法中有風(fēng)無(wú)風(fēng)時(shí)負(fù)荷跟蹤容 量分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附 圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明， 但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0040] 本發(fā)明具體提供一種系統(tǒng)調(diào)頻容量分析方法，具體請(qǐng)參考圖IA所示，所述方法包 含：SlOl根據(jù)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)與年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，獲取預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)；S102根據(jù)風(fēng)電數(shù)據(jù)與 年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，獲取預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)；S103根據(jù)所述預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)， 計(jì)算獲得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻容量。
[0041] 在上述實(shí)施例中，以當(dāng)前的風(fēng)電負(fù)荷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算未來(lái)第i年風(fēng)電實(shí)際負(fù)荷 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，可通過(guò)以下公式獲得：
[0043] λ表示年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，g為當(dāng)前年的負(fù)荷數(shù)據(jù)，分辨率為15分鐘。為未來(lái) 第i年的負(fù)荷。
[0044] 在上述實(shí)施例中，以當(dāng)前的風(fēng)電數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算未來(lái)第i年實(shí)際風(fēng)電預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)， 可通過(guò)以下公式獲得：
[0046] λ表示年負(fù)荷增長(zhǎng)因子，（；"為當(dāng)前年的風(fēng)電數(shù)據(jù)，分辨率為15分鐘，'為未 a a 來(lái)第i年的風(fēng)電。
[0047] 在上述實(shí)施例中，還包含：根據(jù)所述歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)與所述預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得 時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃與實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃；根據(jù)所述風(fēng)電數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)風(fēng)電數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得時(shí)前風(fēng) 電計(jì)劃和實(shí)時(shí)風(fēng)電計(jì)劃；根據(jù)所述時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃、實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃、時(shí)前風(fēng)電計(jì)劃和實(shí)時(shí)風(fēng)電 計(jì)劃，計(jì)算獲得預(yù)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻容量。
[0048] 通過(guò)上述預(yù)測(cè)獲得的實(shí)際風(fēng)電預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)際風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)可進(jìn)一步計(jì)算， 時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃，具體如下：
[0049] 時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃是包括20分鐘爬坡的一個(gè)小時(shí)的能量計(jì)劃，由實(shí)際負(fù)荷和預(yù)期的 時(shí)前負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差確定：
[0051] 其中ε uha為時(shí)前負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差，根據(jù)基于特性值的截?cái)嗾龖B(tài)分布隨機(jī)產(chǎn)生的，
外。表示在每小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，包含前10 分鐘和后1〇分鐘的線性爬坡，即為未來(lái)研究年的時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃值。
[0052] 與時(shí)前負(fù)荷計(jì)劃相似，時(shí)前風(fēng)電計(jì)劃由實(shí)際風(fēng)電和預(yù)期風(fēng)電誤差及風(fēng)電裝機(jī)容量 決定，具體計(jì)算公式如下：
[0054] 其中為時(shí)前風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差，根據(jù)基于特性值的截?cái)嗾龖B(tài)分布隨機(jī)產(chǎn)生，
CAPw'n+1表示未來(lái)研究年的風(fēng)電裝機(jī)容量。即為未來(lái)研究年的時(shí)前 風(fēng)電計(jì)劃值。
[0055] 上述實(shí)時(shí)負(fù)荷計(jì)劃的具體計(jì)算公式如下：實(shí)時(shí)負(fù)荷預(yù)測(cè)是包括5分鐘爬坡的每5 分鐘負(fù)荷預(yù)測(cè)的平均值，由實(shí)際負(fù)荷和預(yù)期的實(shí)時(shí)負(fù)荷預(yù)