CN113705862B - 一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，包括获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；执行新能源发电能力修正的控制策略；获取超短期新能源预测数据和修正后的新能源发电能力数据；执行超短期新能源预测数据修正的控制策略。本发明解决了当前电网部分区域实时计划潮流偏差大、电网安全控制困难的问题，提升电网潮流预控水平。采用最佳的偏差滚动修正策略，有效降低新能源预测偏差对实时发电计划编制的影响，提升实时计划的可执行性。相较于传统的修正策略，提升了新能源数据的可用性和准确率，进而提升安全约束经济调度计算的数据质量，有力支撑了电力市场环境下电网安全、稳定运行。

Description

一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法
技术领域
本发明涉及一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，属于电力系统自动化技术领域。
背景技术
蒙西电网是国家发展改革委、国家能源局确定的第一批8个电力现货市场试点单位之一。2019年6月26日，随着内蒙古电力多边交易现货市场模拟试运行启动仪式的举行，标志着我国电力市场建设取得又一重要突破。蒙西电网在以加快探索建立电力现货交易机制，发现电力商品价格，形成市场化的电力电量平衡机制，逐步构建中长期交易与现货交易相结合的电力市场体系方面具有了丰富的经验。
然而，随着新能源的大规模建设并网、市场化改革的快速推进以及大范围资源优化配置的客观要求；风电、光伏等间歇性能源装机容量快速增长，对于电网潮流及发用电平衡带来较多的不确定性。蒙西电网的规模和运行特性正在发生深刻变化，电网实时调控日益复杂，对调度实时运行的安全性、智能化、精益化要求越来越高。
蒙西电网智能电网调度控制系统的实时发电计划模块对新能源的处理一般以新能源实际出力参与未来发用电平衡计算，未使用新能源预测的主要原因是一方面超短期新能源预测偏差较大，另一方面是当前新能源大规模建设并网、地区电网的新能源接入方式非常复杂。以上因素导致局部区域母线负荷预测可能很不准确、采用新能源预测数据后也会导致未来态潮流局部区域计算偏差较大，影响电网实时安全调度。
故，电力现货市场环境下，需要针对调度实时运行过程中的潮流调控等未来态计划潮流与实际潮流的偏差问题综合研究考虑新能源发电能力修正数据、原始新能源预测趋势的超短期新能源预测数据修正策略及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，解决当前电网部分区域实时计划潮流偏差大、电网安全控制困难的问题，提升电网潮流预控水平。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，包括：
获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
获取超短期的新能源预测数据；
基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据。
进一步的，获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据，包括：
获取当前时刻最新的新能源发电能力信息、出力跟踪死区、机组的额定容量、增发系数；
对新能源的实测、新能源发电能力数据做合理性校验，剔除坏数据。
进一步的，获取超短期新能源预测数据，包括：
读取超短期新能源预测数据，并对新能源预测数据进行合理性校验，将新能源预测数据控制在新能源出力上下限区间之间。
进一步的，基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据，包括：
读取当前时刻最新的新能源发电能力、新能源实际出力数据；
对新能源发电能力和实际出力数据进行坏数据辨别和修正；
计算出力跟踪死区阈值；
对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据。
进一步的，还包括：对新能源发电能力修正数据进行越限检查，如果超过额定装机容量，则等于装机容量。
进一步的，还包括：
对修正后的新能源预测数据进行限值范围校验，如果修正后的结果大于上限则置为上限值。
第二方面，本发明提供一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，包括：
第一获取单元，用于获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
第一修正单元，用于基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
第二获取单元，用于获取超短期的新能源预测数据；
第二修正单元，用于基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据。
进一步的，还包括：
校验单元，用于对修正后的新能源预测数据进行限值范围校验，如果修正后的结果大于上限则置为上限值。
第三方面，本发明提供一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述任一项所述方法的步骤。
第四方面，本发明提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明提供的超短期新能源预测数据修正主要包括新能源发电能力修正、新能源预测数据修正两部分，研究基于全网以及厂站超短期新能源预测的偏差修正策略，解决当前电网部分区域实时计划潮流偏差大、电网安全控制困难的问题，提升电网潮流预控水平，采用最佳的偏差滚动修正策略，有效降低新能源预测偏差对实时发电计划编制的影响，提升实时计划的可执行性，相较于传统的修正策略，提升了新能源数据的可用性和准确率，进而提升安全约束经济调度计算的数据质量，有力支撑了电力市场环境下电网安全、稳定运行。
附图说明
图1新能源发电能力修正流程图；
图2超短期新能源预测数据修正流程图；
图3新能源预测数据修正图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例介绍一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，包括：
获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
获取超短期的新能源预测数据；
基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据。
本实施例提供的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其应用过程具体涉及如下步骤：
步骤1、获取新能源对象的模型信息、当前时刻最新的新能源发电能力数据。
获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据，并对数据做合理性校验：当新能源发电能力值或实际出力值大于额定容量时，取额定容量；当新能源发电能力值或实际出力值小于0时，取0值。步骤2、基于上述步骤获取的当前时刻最新的新能源发电能力、额定容量、增发系数，执行新能源发电能力修正的控制策略。
在实时市场滚动出清过程中，提出一种新能源试探性出清的方法，即根据当前新能源发电能力、实际出力，用实际出力对新能源发电能力进行修正，修正后的新能源发电能力作为新能源出力计划编制的上限，具体修正方法如图1所示：
实时市场周期性出清未来1h的机组发电计划，在计算数据准备完成后，执行以下工作：
1)假设计算时刻为17：00，出清17:00开始以后1h的机组计划。
2)读取当前时刻最新的新能源发电能力、新能源实际出力等数据。
假设任意新能源机组A当前新能源发电能力为P发电能力、当前实际出力为P实际出力、上一周期计算出来的当前时段的计划为P计划出力，额定容量为P额定容量。
3)首先对发电能力和实际出力进行坏数据辨别和修正。
发电能力：
实际出力：
4)计算出力跟踪死区阈值。
假设出力跟踪死区为db，出力跟踪死区默认值为db默认，出力跟踪死区系数为α，其值为0-1之间的数，且支持配置。则
db＝min(db默认,P额定容量*α) (3)
5)对发电能力进行修正，修正后的发电能力为P发电能力新，修正时有以下几种情况。
首先设置：
P发电能力新＝P发电能力 (4)
第一种情况：
如果
P发电能力-db≤P实际出力 (5)
则说明发电能力和当前实际出力接近，认为机组有增发潜力，试探增发。
令
P发电能力新＝P实际出力+P额定容量*β (6)
式中，β为增发系数，可支持设置，参数可以考虑根据调频市场出清的总容量来参考大致确定。
第二种情况：
如果
P发电能力≥P计划出力且P计划出力-db≥P实际出力 (7)
则发电能力虚高，机组实际无法跟踪到。
令
P发电能力新＝P实际出力+P额定容量*β (8)
式中，β为增发系数。
6)对新能源发电能力修正数据进行越限检查，如果超过额定装机容量，则等于装机容量。
P发电能力新＝P额定容量，if P发电能力>P额定容量 (9)
在后续实时市场出清计算过程中，使用上述修正后的发电能力，即P发电能力新作为后续市场出清新能源机组的出力上限。
步骤3、读取超短期新能源预测结果、修正后的新能源发电能力数据。
获取全网及厂站的超短期新能源预测数据和修正后的新能源发电能力后，需要对其合理性进行校验，当新能源预测值或新发电能力值大于或者小于出力上限或者下限，取出力上限或者下限值。
步骤4、基于上述步骤获取的模型、超短期新能源预测结果、修正后的新能源发电能力等信息后，执行超短期新能源预测数据修正的控制策略。
根据新能源发电能力修正结果和原始新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据，在一定程度上可以缓解超短期新能源预测持续偏差大、部分预测对象缺少预测结果等问题，其流程图如图2所示。
图3中，当前时刻的新能源实际出力和新能源预测值都不为0的情况下，实际蓝色曲线为原始新能源预测结果，黄色曲线为修正后新能源预测结果，纵轴CurMw为步骤3中修正后的发电能力，CurFore为当前点的预测结果，两者之间的差值作为delta量。根据新能源预测趋势，每次滚动预测未来三个点数据，5min一个粒度，下一个点的新能源新的预测数据是在原始预测数据的基础上扣减一个delta量，即综合考虑新能源发电能力修正数据、原始新能源预测趋势，对原始新能源预测数据进行平移处理得到修正后的新能源预测数据。
修正后的新能源预测结果需要满足限值范围约束，如果修正后的结果大于上限则置为上限值。
在实际生产中，新能源试探性出清效果更好。
实施例2
本实施例提供一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，包括：
第一获取单元，用于获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
第一修正单元，用于基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
第二获取单元，用于获取超短期的新能源预测数据；
第二修正单元，用于基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据。
校验单元，用于对修正后的新能源预测数据进行限值范围校验，如果修正后的结果大于上限则置为上限值。
实施例3
本实施例提供一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据下述任一项所述方法的步骤：
获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
获取超短期的新能源预测数据；
基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据。
实施例4
本实施例提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现下述任一项所述方法的步骤：
获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
获取超短期的新能源预测数据；
基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其特征在于，包括：
获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
获取超短期的新能源预测数据；
基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据，具体包括：
根据修正后的发电能力以及当前点的预测结果，以两者之间的差值作为delta量，根据新能源预测趋势，每次滚动预测未来三个点数据，间隔设定时间作为一个粒度，下一个点的新能源新的预测数据是在原始预测数据的基础上扣减一个delta量，对原始新能源预测数据进行平移处理得到修正后的新能源预测数据。
2.根据权利要求1所述的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其特征在于：获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据，包括：
获取当前时刻最新的新能源发电能力信息、出力跟踪死区、机组的额定容量、增发系数；
对新能源的实测、新能源发电能力数据做合理性校验，剔除坏数据。
3.根据权利要求1所述的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其特征在于：获取超短期新能源预测数据，包括：
读取超短期新能源预测数据，并对新能源预测数据进行合理性校验，将新能源预测数据控制在新能源出力上下限区间之间。
4.根据权利要求1所述的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其特征在于：基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据，包括：
读取当前时刻最新的新能源发电能力、新能源实际出力数据；
对新能源发电能力和实际出力数据进行坏数据辨别和修正；
计算出力跟踪死区阈值；
对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据。
5.根据权利要求4所述的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其特征在于：还包括：对新能源发电能力修正数据进行越限检查，如果超过额定装机容量，则等于装机容量。
6.根据权利要求1所述的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正方法，其特征在于，还包括：
对修正后的新能源预测数据进行限值范围校验，如果修正后的结果大于上限则置为上限值。
7.一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，其特征是，包括：
第一获取单元，用于获取当前时刻最新的新能源发电能力以及实际出力数据；
第一修正单元，用于基于实际出力数据对新能源发电能力数据进行修正，获得新能源发电能力修正数据；
第二获取单元，用于获取超短期的新能源预测数据；
第二修正单元，用于基于新能源发电能力修正数据和新能源预测数据，经过平移处理得到修正后的新能源预测数据，具体包括：
根据修正后的发电能力以及当前点的预测结果，以两者之间的差值作为delta量，根据新能源预测趋势，每次滚动预测未来三个点数据，间隔设定时间作为一个粒度，下一个点的新能源新的预测数据是在原始预测数据的基础上扣减一个delta量，对原始新能源预测数据进行平移处理得到修正后的新能源预测数据。
8.根据权利要求7所述的电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，其特征是，还包括：
校验单元，用于对修正后的新能源预测数据进行限值范围校验，如果修正后的结果大于上限则置为上限值。
9.一种电力现货市场环境下超短期新能源预测数据修正装置，其特征是，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～6任一项所述方法的步骤。
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时实现权利要求1～6任一项所述方法的步骤。
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