一种新能源置信容量分析方法及系统与流程

技术特征：
1.一种新能源置信容量分析方法，其特征在于，至少包括如下步骤：s1、构建新能源发电功率模型，基于所述的新能源发电功率模型，计算某一时期内同等间隔时间的新能源发电功率曲线，其中，新能源发电至少包括光伏发电和风力发电，新能源发电功率模型至少包括光伏发电功率模型和风力发电功率模型，新能源发电功率曲线至少包括光伏发电功率曲线和风力发电功率曲线；s2、构建常规机组发电功率模型，基于所述的常规机组发电功率模型，计算某一时期内同等间隔时间的常规机组发电功率曲线；s3、根据光伏发电功率曲线、风力发电功率曲线和常规机组发电功率曲线，采用时序蒙特卡洛法仿真计算含有新能源的电力系统的可靠性水平；s4、通过弦截法对含有新能源的电力系统的可靠性水平进行多次迭代计算，获得光伏发电和风力发电的置信容量及容量置信度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1和s2中，某一时期为全年，同等间隔时间为逐小时。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1具体包括如下：至少通过输入的日照强度、温度和风速数据，计算新能源发电功率曲线；(1)光伏发电功率的计算如下：式(1)中，p
pv
为光伏电池实际输出功率，y
pv
为光伏电池在标准测试条件下的额定功率，f
pv
为光伏电池损耗系数，r
t
为实际光辐射强度，r
stc
为标准测试条件下的光辐射强度1kw/m2，α
p
为光伏电池功率温度系数，t
c
为实际环境温度，t
stc
为标准测试条件下的环境温度；(2)风力发电功率的计算如下：式(2)中，p
t
为风电功率，a、b、c为风机功率特性曲线参数，不同风机稍有不同，v
ci
、v
r
、v
co
、p
r
分别为风机启动风速、额定风速、切出风速、风机额定功率；(3)风力发电功率模型参数：
式(3)中，a、b、c为式(2)中的风机功率特性曲线参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，采用ieee rts
‑
79测试系统作或th
‑
rts2000测试系统作为等效模拟的常规机组。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2具体包括如下：利用蒙特卡洛法中的状态持续时间抽样法计算基础测试系统中常规机组发电功率曲线，并将所模拟地区的常规机组数据根据基础测试系统进行等效；所述常规机组采用双状态模型，即正常运行状态和故障状态，用正常运行持续时间t1和检修时间t2描述，工作时间和修复时间均服从指数分布，抽样方法为：t1＝
‑
t
mttf
lnγ1ꢀꢀꢀꢀ
(4)t2＝
‑
t
mttr
lnγ2ꢀꢀꢀꢀ
(5)式(4)和(5)中，γ1、γ2为由程序生成的服从[0,1]之间均匀分布的随机数，t
mttf
为平均工作时间，t
mttr
为平均修复时间；根据公式(4)和(5)计算基础测试系统中常规机组发电功率曲线，并根据所模拟地区的常规机组数据进行调整，得到符合所模拟地区参数的常规机组发电功率曲线。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3具体包括如下：通过时序蒙特卡洛仿真计算含有新能源的电力系统的可靠性水平，可靠性指标选择电量不足期望eens，该可靠性指标的计算公式如下：式(6)中，n
y
为仿真总年数，n为出现的缺电状态，l
j
为第j个缺电状态时的发电侧功率，c
j
为第j个缺电状态时的负荷功率，1≤j≤n。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s4具体包括如下：通过弦截法计算以有效载荷容量为定义的置信容量，即在保持规定的可靠性水平不变的情况下，新增新能源可以满足的额外负荷需求δl，并计算光伏发电和风力发电的置信容量c
c
和容量置信度c
p
，光伏发电的置信容量c
c
和容量置信度c
p
与风力发电的置信容量c
c
和容量置信度c
p
计算公式通用，具体如下：c
c
＝δl
ꢀꢀꢀꢀ
(7)式(8)中，c
wp
为含有新能源电力系统的额定装机容量；s4.1、假设原始系统负荷峰值为l
pk0
，给定误差为ε，其中，原始系统是指不含新能源的电力系统，计算原始系统可靠性指标r，负荷曲线为l时增加c
wp
新能源电力系统的可靠性指标r1以及负荷曲线为l c
wp
时增加新能源电力系统的可靠性指标r2；s4.2、求过点x(l
pk0
,r1)和y(l
pk0
c
wp
,r2)的直线a与直线f(x)＝r的交点的横坐标a，将新负荷曲线l
ci1
＝l a
‑
l
pk0
代入式(6)中计算可靠性指标r3；s4.3、判断|r3‑
r|与ε的大小关系：如果|r3‑
r|＞ε，则继续进行迭代，求过点x1(a,r3)和y(l
pk0
c
wp
,r2)的直线b与直线f(x)＝r的交点的横坐标b，将新负荷曲线l
ci2
＝l b
‑
l
pk0
代入式(6)中计算可靠性指标r4，然后，执行步骤s4.4；否则，执行步骤s4.5；s4.4、判断|r4‑
r|与ε的大小关系：如果|r4‑
r|＞ε，则重复步骤s4.3，直到新的可靠性指
标与原始系统的可靠性指标之差小于给定误差ε；s4.5、记录迭代结束时对应的峰值负荷l
p
，则新能源可额外承担的以有效载荷容量为定义的置信容量为：c
c
＝δl＝l
p
‑
l
pk0
，容量置信度为：8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤s5：改变所模拟的新能源装机容量，分别计算不同新能源装机容量下的置信容量和容量置信度，绘制新能源置信容量随新能源穿透功率水平变化的曲线，其中，穿透功率是指装机容量占电力系统总负荷的比例。9.一种新能源置信容量分析系统，其特征在于，至少包括：新能源机组发电模块，用于构建新能源发电功率模型，基于所述的新能源发电功率模型，计算某一时期内同等间隔时间的新能源发电功率曲线，其中，新能源发电至少包括光伏发电和风力发电，新能源发电功率模型至少包括光伏发电功率模型和风力发电功率模型，新能源发电功率曲线至少包括光伏发电功率曲线和风力发电功率曲线；常规机组发电模块，用于构建常规机组发电功率模型，基于所述的常规机组发电功率模型，计算某一时期内同等间隔时间的常规机组发电功率曲线；可靠性水平模块，用于根据光伏发电功率曲线、风力发电功率曲线和常规机组发电功率曲线，采用时序蒙特卡洛法仿真计算含有新能源的电力系统的可靠性水平；以及，置信容量及容量置信度模块，用于通过弦截法对含有新能源的电力系统的可靠性水平进行多次迭代计算，获得光伏发电和风力发电的置信容量及容量置信度。

技术总结
本发明公开了一种新能源置信容量分析方法及系统，所述方法包括：S1、构建新能源发电功率模型，基于所述的新能源发电功率模型，计算某一时期内同等间隔时间的新能源发电功率曲线；S2、构建常规机组发电功率模型，基于所述的常规机组发电功率模型，计算某一时期内同等间隔时间的常规机组发电功率曲线；S3、采用时序蒙特卡洛法仿真计算含有新能源的电力系统的可靠性水平；S4、通过弦截法对含有新能源的电力系统的可靠性水平进行多次迭代计算，获得光伏发电和风力发电的置信容量及容量置信度。本发明在新能源置信容量分析时，将常规机组模型加入进去，提高新能源置信容量分析的可信度，提高对实际电力系统的相似程度。提高对实际电力系统的相似程度。提高对实际电力系统的相似程度。


技术研发人员：朱克平 何英静 胡鹏飞 李玉京 王科丁 汤东升 李帆 沈舒仪 刘军
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.08.09
技术公布日：2021/11/4