基于最近距離分群的大型光伏發(fā)電集群棄光電量評估法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏發(fā)電棄光電量評估領(lǐng)域，具體地涉及一種基于最近距離分群的大 型光伏發(fā)電集群棄光電量評估法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏發(fā)電站棄光電量是指受電網(wǎng)傳輸通道限制、電網(wǎng)調(diào)峰需要、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運 行需要以及電網(wǎng)設(shè)備檢修、故障等因素影響，光伏發(fā)電站可發(fā)而未能發(fā)出的電量。
[0003] 棄光是光伏發(fā)電規(guī)?；l(fā)展過程中的一種普遍現(xiàn)象，跟水力發(fā)電過程中的棄水類 似。大型光伏發(fā)電基地覆蓋面積廣，一般包含多個光伏電站或光伏電站群，由于電網(wǎng)輸送通 道送出極限限制、實時負(fù)荷平衡及光伏電站自身設(shè)備故障、檢修等因素都會導(dǎo)致一定程度 的棄光，從而產(chǎn)生棄光電量。正確科學(xué)的認(rèn)識棄光問題并以合理的方式計算分析棄光電量 將有助于規(guī)?；夥l(fā)電的健康、平穩(wěn)發(fā)展，有助于提升電網(wǎng)調(diào)度運行水平、推動光伏發(fā)電 規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃的協(xié)調(diào)發(fā)展、提高清潔能源利用率及利用水平。
[0004] 目前，由于規(guī)?；夥l(fā)電在我國剛剛興起，因此國內(nèi)光伏發(fā)電行業(yè)尚未對棄光 電量的評估算法形成標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有對棄光電量計算的方法一般是計算光伏電站的出力與裝機 容量的差額，而后對其進行積分得到棄光電量。但對于百萬千瓦級光伏發(fā)電基地而言，各光 伏電站實際出力的同時率一般較低，因此用這種方法計算一般會造成對棄光電量計算的不 準(zhǔn)確。
[0005] 此前，專利號為201310168821. 1的專利文獻中，提出一種基于實時光資源監(jiān)測網(wǎng) 絡(luò)的光伏基地棄光電量評估方法，其問題主要在于光資源監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是一個長期過 程，很多光伏發(fā)電基地可能尚未建設(shè)光資源監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，針對上述情況，該方法失效。
[0006] 專利號為201310168700. 7的專利文獻中，提出了基于標(biāo)桿光伏組件的大型光伏 發(fā)電基地棄光電量評估方法，其不足主要在于，有些電站沒有固定的標(biāo)桿光伏組件，或者 標(biāo)桿光伏組件運行管理不夠規(guī)范，存在故障以及標(biāo)桿光伏逆變器數(shù)據(jù)上傳中斷或出錯等問 題。
[0007] 因此需要提供一種電量評估方法，將作為上述方法的有效補充，可以得到較為精 確的棄光電量評估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于最近距離分群的大型光伏發(fā) 電集群棄光電量評估法，實現(xiàn)了準(zhǔn)確可靠的計算分析棄光電量。
[0009] 基于最近距離分群的大型光伏發(fā)電集群棄光電量評估法，所述光伏集群位于光伏 電站，所述光伏電站分為標(biāo)桿光伏電站和非標(biāo)桿光伏電站，所述評估法包括以下步驟：
[0010] Si:對于所述非標(biāo)桿光伏電站，按最近距離原則找到一個對應(yīng)的光伏電站，并加入 到相應(yīng)的標(biāo)桿光伏電站的集群中；所述集群的子類為每個標(biāo)桿光伏電站；
[0011] S2 :計算每一個所述標(biāo)桿光伏電站的開機容量：從開始階段，通過光伏電站每t分 鐘上傳一次的光伏發(fā)電實時信息得到標(biāo)桿光伏電站的開機容量，計算每一個標(biāo)桿光伏電 站t分鐘內(nèi)的平均出力系數(shù)^:
[0013] 其中，所述t取值為1、3、5、10或15 T1是第i個標(biāo)桿光伏電站的平均實際出力， ξ是第i個標(biāo)桿光伏電站的開機容量，samp表示標(biāo)桿光伏電站的集合；
[0014] S3 :計算所述Sl得到的每個光伏集群每t分鐘的實時開機容量：
[0016] 其中，所述Cluster1表示第i個光伏電站集群，C ,是第i個光伏電站集群中第j 個風(fēng)電場的開機容量，當(dāng)風(fēng)電場開機容量上傳出現(xiàn)故障或者中斷時，采用前一時刻的風(fēng)電 場開機容量進行代替；
[0017] S4 :計算該光伏集群每t分鐘的理論出力：
[0019] S5 :通過能量管理系統(tǒng)獲得每個光伏集群每t分鐘的實際出力值R1，當(dāng)理論出力 值T1大于實際出力值R1時認(rèn)為出現(xiàn)棄光，因此每t分鐘整個光伏發(fā)電基地的棄光電量可以 表示為：
[0021] S6 :判斷是否到達統(tǒng)計結(jié)束時間，若沒有到達統(tǒng)計結(jié)束時間，則返回S1，若到達終 止時間，則進入S7 ;
[0022] S7 :整個光伏集群在開始到結(jié)束時間段內(nèi)的棄光電量表示為：
[0024] 其中，i = 1是棄光電量統(tǒng)計的開始時刻，i =m是棄光電量統(tǒng)計的終止時刻，w為 光伏集群的個數(shù)；棄光電量的單位為Mffh。
[0025] 優(yōu)選地，當(dāng)所述光伏集群出力受限時，標(biāo)桿電站不參與負(fù)荷受限調(diào)整，始終保持正 常發(fā)電狀態(tài)；當(dāng)所述標(biāo)桿光伏電站需要停機時，則將該電站從所述標(biāo)桿光伏電站集合中剔 除，通過其余標(biāo)桿光伏電站的棄光電量，計算整個集群的棄光電量。
[0026] 本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0027] 本發(fā)明提供的一種基于最近距離分群的大型光伏發(fā)電集群棄光電量評估法，通過 各個標(biāo)桿光伏電站發(fā)電量評估整個光伏集群的理論電量，通過與實際電量的比較得到該光 伏集群對應(yīng)的棄光電量，達到了準(zhǔn)確計算棄光電量的目的。
【附圖說明】
[0028] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
[0029] 圖1是本發(fā)明基于最近距離分群的大型光伏發(fā)電集群棄光電量評估法的控制流 程圖；
【具體實施方式】
[0030] 為了清楚了解本發(fā)明的技術(shù)方案，將在下面的描述中提出其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本 發(fā)明實施例的具體施行并不足限于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)選實 施例詳細(xì)描述如下，除詳細(xì)描述的這些實施例外，還可以具有其他實施方式。
[0031] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
[0032] 本實施例以甘肅金昌-武威地區(qū)的部分光伏電站為例，結(jié)合圖1，該區(qū)域的光伏電 站共包含20個光伏電站（見表1)，標(biāo)記為1-20號，將其分為5個集中點，為了提高計算精 度，在這5個集中點中分別選擇一個標(biāo)桿光伏電站，根據(jù)最近距離聚類算法，上述光伏電站 將被聚合為5個光伏發(fā)電集群。
[0033] Sl :每個標(biāo)桿光伏電站初始化為一個集群子類，將構(gòu)成5個集群，對于所有的非標(biāo) 桿光伏電站（除標(biāo)桿光伏電站之外），按最近距離原則找到一個對應(yīng)的光伏電站，并加入到 相應(yīng)的標(biāo)桿光伏電站的集群中；集群劃分結(jié)果如下表所示。