CN113205279A - 计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法及装置，该方法包括：基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。

Description

计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法及装置
技术领域
本发明属于大电网新能源消纳能力估算领域，具体涉及一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法及装置。
背景技术
由于新能源出力具有强不确定性，可控性较差，因此电力系统学者们提出了大量提升电网新能源消纳能力的技术措施，且部分成果已应用于实际电网中。但是，目前比较容易测算的是应用相关技术措施后，电网新能源实际总体消纳量，是所有技术措施综合应用后的结果。一方面，难以区分出各项技术的真实贡献量；另一方面，难以评估未落地技术的实际应用效果。因此，不利于对比各项技术在复杂多变的电力系统中对新能源消纳的真实提升效果，较难准确识别并优先应用实际效果最好的技术。
发明内容
本发明实施例的目是提供一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法及装置，以解决现有测算方案较难区分各项技术对电网新能源消纳能力提升的真实贡献量的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法，其特征在于，该方法包括：
基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；
在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
进一步地，基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差，包括：
基于公式(1)，在校核时间段[T0，T1]内，通过离线仿真的方式，计算基准调度方案对新能源的消纳结果；
Figure BDA0003086327430000021
式中，f表示基准调度方案，基准调度方案是对电网实际调度方案的高度复现，包括中长期、日前和日内调度计划；PL为系统节点负荷预测数据组成的向量，各节点负荷值是时间t的函数；PW为新能源发电预测数据组成的向量，是时间t的函数；ΓW表示新能源装机数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网各节点接入的新能源装机容量；Ψ是电网拓扑数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网所有服役元件对应的电网拓扑数据；
基于公式(2)估算基准调度方案仿真结果的估计误差δf；
Figure BDA0003086327430000022
式中，R1为校核时间段内电网新能源真实消纳量，该数值可从调度系统中读取。
进一步地，在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量，包括：
基于公式(3)和(4)，在测算时间段[T1，T2]内，通过离线仿真的方式，分别测算基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量E1和E2；
Figure BDA0003086327430000031
Figure BDA0003086327430000032
进一步地，将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量，包括：
将所述基准调度方案的新能源消纳量E1用所述估算误差δf)进行修正，得到E1·(1+δf)；
将所述新调度方案的新能源消纳量E2减去E1·(1+δf)，估计得到待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量ΔΦ。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算装置，该装置包括：
校核模块，用于基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
增加模块，用于在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；
测算模块，用于在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
估计模块，用于将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的方法。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本申请因为基于历史数据对基准调度方案的新能源消纳量进行了误差估算，在考核时间区间内同时测算基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量，并修正基准调度方案的测算误差。克服了电网网架演变对测算结果的影响，可以评估单项或多项技术(包括闭环和未闭环运行技术)对电网新能源消纳提升的真实贡献量，有利于指导电网优先应用具有较高经济效益的技术，具有较大的工程应用价值和推广前景。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的校核与测算时间段示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算装置的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
图1是根据一示例性实施例示出的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法的流程图。参考图1，本发明实施例提供一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤S11，基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
步骤S12，在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；
步骤S13，在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
步骤S14，将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
由上述实施例可知，本申请因为基于历史数据对基准调度方案的新能源消纳量进行了误差估算，在考核时间区间内同时测算基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量，并修正基准调度方案的测算误差。克服了电网网架演变对测算结果的影响，可以评估单项或多项技术(包括闭环和未闭环运行技术)对电网新能源消纳提升的真实贡献量，有利于指导电网优先应用具有较高经济效益的技术，具有较大的工程应用价值和推广前景。
在步骤S11的具体实施中，基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
具体地，由于电网在运行中会面临非常复杂的工况，电网实际的运行点会与计划值有所偏离，特别是在发生故障时，调度员会采取一些调度计划之外的紧急控制措施。此外，电网量测数据也存在上传错误的情况，因而仿真程序难以完全复现电网所有运行工况，仿真计算得到的新能源消纳结果M1和新能源实际消纳结果R1难免会有偏差。但考虑到产生的偏差具有一定的随机性，所以本发明提出基于公式(1)来估算基准调度方案仿真结果的相对误差δf。
在校核时间段[T0，T1]内，通过离线仿真的方式，计算基准调度方案对新能源的消纳结果；
Figure BDA0003086327430000061
式中，f表示基准调度方案，基准调度方案是对电网实际调度方案的高度复现，包括中长期、日前和日内调度计划；PL为系统节点负荷预测数据组成的向量，各节点负荷值是时间t的函数；PW为新能源发电预测数据组成的向量，是时间t的函数；ΓW表示新能源装机数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网各节点接入的新能源装机容量；Ψ是电网拓扑数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网所有服役元件对应的电网拓扑数据；
基于公式(2)估算基准调度方案仿真结果的估计误差δf；
Figure BDA0003086327430000062
式中，R1为校核时间段内电网新能源真实消纳量，该数值可从调度系统中读取。
如图2所示，T0至T1为校核时间区间，T1至T2为测算时间区间。ti(i＝1,…,m)为校核时间段内新增电网元件投运时间点或退役时间点。si(i＝1,…,n)为测算时间段内新增电网元件投运时间点或退役时间点。
校核时间区间和测算时间区间可以相连，也可以不相连，甚至可以重叠。本发明以相连为例进行说明，对于校核和测算时间区间不相连或重叠的情况，只需将T1拆分成2个时间节点，并分别参与两个时间区间的计算即可。
具体地，T0至T1为校核时间区间2018年全年，T1至T2为测算时间区间2019年全年。ti(i＝1,…,m)为校核时间段内新增电网元件投运时间点或退役时间点。si(i＝1,…,n)为测算时间段内新增电网元件投运时间点或退役时间点。
基于2018年某电网历史运行数据，对基准调度方案进行校核，得出基准调度方案的相对估算误差0.81％；
在步骤S13的具体实施中，在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
具体地，基于公式(3)和(4)，在测算时间段[T1，T2]内，通过离线仿真的方式，分别测算基准调度方案和新调度方案(新调度方案是在基准调度方案的基础上增加待测算技术)的新能源消纳量E1和E2。
Figure BDA0003086327430000071
Figure BDA0003086327430000072
在步骤S14的具体实施中，将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
具体地，基于公式(5)，估算新调度方案的新能源消纳提升量ΔΦ，即得到了待测算技术对新能源消纳能力的提升效果。
ΔΦ＝E2-E1·(1+δf)＝224.1GW·h (5)
将所述基准调度方案的新能源消纳量E1用所述估算误差δf)进行修正，得到E1·(1+δf)；
将所述新调度方案的新能源消纳量E2减去E1·(1+δf)，估计得到待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量ΔΦ。
与前述的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法的实施例相对应，本申请还提供了一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算装置的实施例。
图3是根据一示例性实施例示出的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算装置框图。参照图3，该装置包括：
校核模块31，用于基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
增加模块32，用于在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；
测算模块33，用于在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
估计模块34，用于将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
相应的，本申请还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法。
相应的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如上述的一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算方法，其特征在于，该方法包括：
基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；
在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差，包括：
基于公式(1)，在校核时间段[T0，T1]内，通过离线仿真的方式，计算基准调度方案对新能源的消纳结果；
Figure FDA0003086327420000011
式中，f表示基准调度方案，基准调度方案是对电网实际调度方案的高度复现，包括中长期、日前和日内调度计划；PL为系统节点负荷预测数据组成的向量，各节点负荷值是时间t的函数；PW为新能源发电预测数据组成的向量，是时间t的函数；ΓW表示新能源装机数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网各节点接入的新能源装机容量；Ψ是电网拓扑数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网所有服役元件对应的电网拓扑数据；
基于公式(2)估算基准调度方案仿真结果的估计误差δf；
Figure FDA0003086327420000021
式中，R1为校核时间段内电网新能源真实消纳量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量，包括：
基于公式(3)和(4)，在测算时间段[T1，T2]内，通过离线仿真的方式，分别测算基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量E1和E2；
Figure FDA0003086327420000022
Figure FDA0003086327420000023
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量，包括：
将所述基准调度方案的新能源消纳量E1用所述估算误差δf)进行修正，得到E1·(1+δf)；
将所述新调度方案的新能源消纳量E2减去E1·(1+δf)，估计得到待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量ΔΦ。
5.一种计及误差修正的电网新能源消纳能力提升量估算装置，其特征在于，该装置包括：
校核模块，用于基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差；
增加模块，用于在所述基准调度方案上增加待测算技术，得到新的调度方案；
测算模块，用于在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量；
估计模块，用于将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，基于电网历史运行数据，校核基准调度方案对新能源消纳能力的估算误差，包括：
基于公式(1)，在校核时间段[T0，T1]内，通过离线仿真的方式，计算基准调度方案对新能源的消纳结果；
Figure FDA0003086327420000031
式中，f表示基准调度方案，基准调度方案是对电网实际调度方案的高度复现，包括中长期、日前和日内调度计划；PL为系统节点负荷预测数据组成的向量，各节点负荷值是时间t的函数；PW为新能源发电预测数据组成的向量，是时间t的函数；ΓW表示新能源装机数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网各节点接入的新能源装机容量；Ψ是电网拓扑数据，是关于时间t的分段函数，表示各时间段内电网所有服役元件对应的电网拓扑数据；
基于公式(2)估算基准调度方案仿真结果的估计误差δf；
Figure FDA0003086327420000032
式中，R1为校核时间段内电网新能源真实消纳量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在考核时间区间内分别测算所述基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量，包括：
基于公式(3)和(4)，在测算时间段[T1，T2]内，通过离线仿真的方式，分别测算基准调度方案和新调度方案的新能源消纳量E1和E2；
Figure FDA0003086327420000033
Figure FDA0003086327420000041
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，将所述基准调度方案的新能源消纳量用所述估算误差进行修正，并与所述新调度方案的新能源消纳量相减，估计得出待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量，包括：
将所述基准调度方案的新能源消纳量E1用所述估算误差δf)进行修正，得到E1·(1+δf)；
将所述新调度方案的新能源消纳量E2减去E1·(1+δf)，估计得到待测算技术对新能源消纳能力提升的真实贡献量ΔΦ。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
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