容量；P ^為容量電價。
[0157] 電量成本需要考察預留備用容量被調(diào)用的概率，如果備用容量被實際調(diào)用，才需 要支付這部分的成本。
[0158] 電量成本Ctd可表示為
[0160] 式中，Pd為電量電價;m為傳統(tǒng)備用容量的分段數(shù)；AL1為第i段所調(diào)用的備用容 量，A L1+A L2+…ALni= Qt5P1為第i段備用容量的調(diào)用概率。
[0161] 柔性負荷作為負荷側備用，主動參與電網(wǎng)運行控制應對小概率事件的發(fā)生，短時 間內(nèi)快速增加或減少負荷側用電量以維持電力平衡。按照負荷用電的增減，可以將柔性負 荷分為2類：可中斷負荷和用電激勵負荷。
[0162] 可中斷負荷主要參與的是正備用的分攤，即當負荷用電超出發(fā)電出力的時候，可 以對負荷進行中斷；反之，用電激勵負荷參與負備用的分攤。因此，我們僅考慮正備用的情 況，負備用的分攤也可同理得出。
[0163] 可中斷負荷的成本為：
[0164] Cil= Q ILPILt (9)
[0165] 式中，Qi為可中斷負荷的中斷容量；P 1為可中斷負荷電價。
[0166] 4-2)提出備用分攤的原則。風電接入電網(wǎng)以后，為了確保備用的配置能夠達到經(jīng) 濟上的最優(yōu)，即發(fā)電側備用和負荷側備用容量的成本最低，可建立相應的備用成本分攤模 型為
[0167]
[0168] 通過求解該模型，就可以確定傳統(tǒng)備用和可中斷負荷各自所需承擔的系統(tǒng)備用容 量大小。
[0169] 以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對 本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進 行修改或者等同替換，而這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在 申請待批的本發(fā)明的權利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種接入風力發(fā)電的電力系統(tǒng)備用容量確定方法，其特征在于，所述方法用于確定 接入風力發(fā)電的電力系統(tǒng)的控制區(qū)域邊界動態(tài)變化下的備用容量；所述控制區(qū)域中設有各 節(jié)點，所述節(jié)點包括負荷節(jié)點和風力發(fā)電節(jié)點； 所述方法包括如下步驟： 步驟1.測量并計算得到每個所述節(jié)點的誤差值的隨機時間序列； 步驟2.根據(jù)每個所述節(jié)點誤差的隨機時間序列，計算得到所述控制區(qū)域的總預測誤 差的標準差； 步驟3.根據(jù)所述控制區(qū)域的總預測誤差的標準差及所述控制區(qū)域的傳統(tǒng)備用容量， 求得所述控制區(qū)域的新備用容量； 步驟4.根據(jù)所述新備用容量的值，計入所述控制區(qū)域的柔性負荷和傳統(tǒng)發(fā)電的備用 成本，分別求得發(fā)電和負荷的備用容量。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括： 1-1.在一個時段內(nèi)，測量所述節(jié)點在每個等時間間隔的時間點的電量值； 1-2.計算所述節(jié)點的電量值與該節(jié)點的預測值的差值，所述差值即為該節(jié)點誤差； 1-3.建立所述誤差值的自回歸移動平均模型，得到所述誤差值的隨機時間序列； 1- 4.重復所述1-1至1-3,直到得到所述電力系統(tǒng)中的全部的所述節(jié)點誤差的隨機時 間序列。3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括： 2- 1.根據(jù)各個所述節(jié)點誤差的隨機時間序列的期望及標準差，計算各個所述節(jié)點誤差 之間的相關系數(shù)； 2-2.根據(jù)所述標準差及所述節(jié)點誤差之間的相關系數(shù)，計算得到所述控制區(qū)域的總預 測誤差的標準差的值。4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述2-1包括： a. 計算各個所述節(jié)點誤差的隨機時間序列的標準差σ :式中，M為該時刻的功率預測誤差的歷史數(shù)據(jù)樣本總數(shù)；Pprad, i樣本中的功率預測 值；P_s, A i樣本中的功率實際測量值；為M個樣本的預測平均值；Pmeas為M個 樣本的測量平均值； b. 由概率論中協(xié)方差公式，得各個所述節(jié)點誤差之間的協(xié)方差Cov(APx，APy)為：式中，A Px為節(jié)點X的功率預測誤差，為節(jié)點X的功率實際測量值減去功率預測值，APy為節(jié)點y的功率預測誤差，為節(jié)點y的功率實際測量值減去功率預測值。X為節(jié)點中的某 一個節(jié)點，y為節(jié)點中的不同于X的某一節(jié)點；為節(jié)點X的誤差的期望值；!·.為節(jié)點y 的誤差的期望值； c. 根據(jù)式（2)及各個所述節(jié)點誤差的隨機時間序列的期望及標準差，計算各個所述節(jié) 點誤差之間的相關系數(shù)rxy: CN 105162173 A _權利要求書_ _2/3 頁式中，σχ為節(jié)點X的誤差的隨機時間序列的標準差；σ y為節(jié)點y的誤差的隨機時間 序列的標準差。5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述2-2包括： d. 根據(jù)所述標準差及所述節(jié)點誤差之間的相關系數(shù)，計算得到所述控制區(qū)域的總預測 誤差的方差σ _2:式中，N為全部的所述節(jié)點誤差的隨機時間序列的個數(shù)；〇1〇2··· %為全部的所述節(jié) 點誤差的隨機時間序列的標準差為全部的所述節(jié)點誤差的相關系數(shù)矩 陣； e. 對所述方差σ_2開方根，求得所述所述控制區(qū)域的總預測誤差的標準差〇 _。6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括： 3-1.將所述負荷節(jié)點的預測誤差與所述風力發(fā)電節(jié)點的預測誤差疊加，得到總負荷預 測誤差密度曲線； 3-2.根據(jù)所述控制區(qū)域的傳統(tǒng)備用容量值，在所述總負荷預測誤差密度曲線查得失負 荷概率容量值； 3- 3.根據(jù)所述失負荷概率容量值及所述控制區(qū)域的總預測誤差的標準差，求得所述控 制區(qū)域的新備用容量。7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述3-3包括： f. 根據(jù)所述失負荷概率容量值Puxp及所述控制區(qū)域的總預測誤差的標準差〇 _，求得 所述控制區(qū)域的新備用容量Rsffl ;新備用容量P 包括正備用容量值及負備用容量 值P負備用： P正備用=σ sum Φ (I-Plolp) + y sum ⑶ P負備用=σ sum Φ (Plolp) + y sum (6) 式中，Φ 1為標準正態(tài)分布的反函數(shù)；μ _為總的負荷預測誤差時間序列的期望值，且 l·1 sum - H 1+ H 2+…+ l·1 N08. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟4包括： 4- 1.計入所述控制區(qū)域，得到所述控制區(qū)域的可中斷負荷成本模型； 4-2.根據(jù)所述新備用容量的值，建立所述電力系統(tǒng)的備用成本分攤模型； 4-3.求解所述電力系統(tǒng)的備用成本分攤模型，得到所述傳統(tǒng)發(fā)電備用容量與所述可中 斷負荷備用容量。9. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述4-1，包括： 計入所述控制區(qū)域的柔性負荷，得到所述控制區(qū)域的可中斷負荷成本C1^ CIL=QILPILt (7) 式中，Qi為可中斷負荷的中斷容量；P I為可中斷負荷電價；t為負荷發(fā)生的時長。10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述4-2,包括： 根據(jù)所述新備用容量Rsffl的值，建立所述電力系統(tǒng)的備用成本分攤模型： 其中式中，C&為傳統(tǒng)容量成本；Q t為所預留的傳統(tǒng)備用容量；P ^為容量電價；C td為電量成 本；Pd為電量電價；t為負荷發(fā)生的時長；m為傳統(tǒng)備用容量的分段數(shù)；△ L1為第i段所調(diào)用 的備用容量，ALfAL2+- ALni= Q ^P1為第i段備用容量的調(diào)用概率。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種接入風力發(fā)電的電力系統(tǒng)備用容量確定方法，該方法采用風電-負荷節(jié)點的預測誤差隨機時間序列之間相關系數(shù)的方式，得到各控制區(qū)域的系統(tǒng)總負荷預測誤差分布，然后由總的誤差分布曲線得到所需配置的備用容量。本發(fā)明提出的方法，能夠有效地應對區(qū)域邊界可變的情況，可以快速準確地獲得備用計算結果，并保證了風電接入后的備用容量的準確性與可靠性；同時兼顧了可靠性與經(jīng)濟性雙重要求，采用柔性負荷參與備用容量的分攤，降低了備用成本，達到經(jīng)濟最優(yōu)的目的。
【IPC分類】H02J3/46
【公開號】CN105162173
【申請?zhí)枴緾N201510531098
【發(fā)明人】單茂華, 王巖, 馮勁松, 田偉, 嚴春華, 鄢蜜昉, 巴宇
【申請人】中國電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司, 大連理工大學, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月26日