系统调频容量分析方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及系统调频预测领域，尤指一种考虑大规模风电接入影响的系统调频容 量分析方法及装置。
【背景技术】
[0002] 近几年来，风能作为一种清洁能源发展迅猛，随着风电占系统全部容量的比重越 来越大，风电对系统各方面的影响也越来越重要；当电力系统中风电装机容量达到一定规 模时，风电功率波动或风电场因故整体退出运行，可能会导致系统有功出力与负荷之间的 动态不平衡，造成系统频率偏差，增加系统调频需求，严重时会导致系统频率越限，进而危 及电网安全运行。因此准确的评估含风电的系统的调频容量对稳定电力系统安全运行起着 重要的作用。
[0003] 目前，关于系统调频容量的确定，通常都是从市场经济性、历史数据及系统运行经 验这三个方面着手考虑，但是少有对含有风电的系统的调频容量进行确定，因此，当前业内 亟需一种能够有效预测含有风电的系统的调频容量的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用基于生产模拟序列的方法来确定未来研究年含 风电的系统的调频容量。
[0005] 为达上述目的，本发明具体提供一种系统调频容量分析方法，所述方法包含：根据 历史负荷数据与年负荷增长因子，获取预测负荷数据；根据风电数据与年负荷增长因子，获 取预测风电数据；根据所述预测风电数据与所述预测负荷数据，计算获得预测系统的调频 容量。
[0006] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：通过以下预测负荷公式获取预 测负荷数据：
上述公式中：λ表示年负荷增长因子，舜为当前年的负荷 数据，分辨率为15分钟；为未来第i年的负荷。
[0007] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：通过以下预测风电公式获取预 测风电数据
；上述公式中：λ表示年负荷增长因子，炫1为当前的 风电数据，（?厂为未来第i年的风电。
[0008] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：根据所述历史负荷数据与所述 预测负荷数据，计算获得时前负荷计划与实时负荷计划；根据所述风电数据和所述预测风 电数据，计算获得时前风电计划和实时风电计划；根据所述时前负荷计划、实时负荷计划、 时前风电计划和实时风电计划，计算获得预测系统的调频容量。
[0009] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：
[0010] 根据以下公式计算时前负荷计划：
[0011]
[0012] 上述公式中，ε uha为时前负荷预测误差，根据基于特性值的截断正态分布随机产 生的，
I表示在每小时的运行时间内，包含 前10分钟和后10分钟的线性爬坡，即为未来研究年的时前负荷计划值。
[0013] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：
[0014] 根据以下公式计算实时负荷计划：
[0016] 上述公式中，ε utf为实时负荷预测误差，也是根据基于特性值的截断正态分布随 机产生的
；珥表示在每5分钟的运行时间 内，包含前2. 5分钟和后2. 5分钟的线性爬坡，.即为未来研究年的实时负荷计划值。
[0017] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：
[0018] 根据以下公式计算时前风电计划：
[0020] 上述公式中，ε 为时前风电预测误差，根据基于特性值的截断正态分布随机产 生，
CAPw，n+1表示未来研究年的风电装机容量；即为未来研究年的时 前风电计划值。
[0021] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：
[0022] 根据以下公式计算实时风电计划：
[0024] 上述公式中，为未来研究年的实时风电数据，Oa"为实际的风电数据。
[0025] 在上述系统调频容量分析方法中，优选的还包含：所述根据所述时前负荷计划、实 时负荷计划、时前风电计划和实时风电计划，计算获得预测系统的调频容量包含：
[0028] 上述公式中，Af即为调频的需求量，AG lfS负荷跟踪的需求量，岛和分别 表示预测出的未来年的实际负荷和风电数据，巧,5_和分别表示预测出的未来年的 实时负荷数据和实时风电数据，I；, Gd,.分别表示预测出的未来年的时前负荷数据和 时前风电数据。
[0029] 本发明还提供一种系统调频容量分析装置，所述装置包含：负荷预测单元，用于根 据历史负荷数据与年负荷增长因子，获取预测负荷数据；风电预测单元，用于根据风电数据 与年负荷增长因子，获取预测风电数据；处理单元，用于根据所述预测风电数据与所述预测 负荷数据，计算获得预测系统的调频容量。
[0030] 本发明的有益技术效果在于：通过本发明所提供的系统调频容量分析方法，以现 有已知的风电参数，能够有效预测未来含有风电的系统的调频容量。
【附图说明】
[0031] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中：
[0032] 图IA为本发明所提供的系统调频容量分析方法流程示意图；
[0033] 图IB为本发明所提供的系统调频容量分析方法中调频和负荷跟踪容量分离图；
[0034] 图2A-图2B为本发明所提供的系统调频容量分析方法中基础数据示意图；
[0035] 图3A-图3B为本发明所提供的系统调频容量分析方法中有风无风时调频容量需 求示意图；
[0036] 图4A-图4B为本发明所提供的系统调频容量分析方法中有风无风时负荷跟踪容 量需求示意图；
[0037] 图5A-图5B为本发明所提供的系统调频容量分析方法中有风无风时调频容量分 布图不意图；
[0038] 图6A-图6B为本发明所提供的系统调频容量分析方法中有风无风时负荷跟踪容 量分布图。
【具体实施方式】
[0039] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附 图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 但并不作为对本发明的限定。
[0040] 本发明具体提供一种系统调频容量分析方法，具体请参考图IA所示，所述方法包 含：SlOl根据历史负荷数据与年负荷增长因子，获取预测负荷数据；S102根据风电数据与 年负荷增长因子，获取预测风电数据；S103根据所述预测风电数据与所述预测负荷数据， 计算获得预测系统的调频容量。
[0041] 在上述实施例中，以当前的风电负荷数据为基础，计算未来第i年风电实际负荷 预测数据，可通过以下公式获得：
[0043] λ表示年负荷增长因子，g为当前年的负荷数据，分辨率为15分钟。为未来 第i年的负荷。
[0044] 在上述实施例中，以当前的风电数据为基础，计算未来第i年实际风电预测数据， 可通过以下公式获得：
[0046] λ表示年负荷增长因子，（；"为当前年的风电数据，分辨率为15分钟，'为未 a a 来第i年的风电。
[0047] 在上述实施例中，还包含：根据所述历史负荷数据与所述预测负荷数据，计算获得 时前负荷计划与实时负荷计划；根据所述风电数据和所述预测风电数据，计算获得时前风 电计划和实时风电计划；根据所述时前负荷计划、实时负荷计划、时前风电计划和实时风电 计划，计算获得预测系统的调频容量。
[0048] 通过上述预测获得的实际风电预测数据和实际风电负荷预测数据可进一步计算， 时前负荷计划，具体如下：
[0049] 时前负荷计划是包括20分钟爬坡的一个小时的能量计划，由实际负荷和预期的 时前负荷预测误差确定：
[0051] 其中ε uha为时前负荷预测误差，根据基于特性值的截断正态分布随机产生的，
外。表示在每小时的运行时间内，包含前10 分钟和后1〇分钟的线性爬坡，即为未来研究年的时前负荷计划值。
[0052] 与时前负荷计划相似，时前风电计划由实际风电和预期风电误差及风电装机容量 决定，具体计算公式如下：
[0054] 其中为时前风电预测误差，根据基于特性值的截断正态分布随机产生，
CAPw'n+1表示未来研究年的风电装机容量。即为未来研究年的时前 风电计划值。
[0055] 上述实时负荷计划的具体计算公式如下：实时负荷预测是包括5分钟爬坡的每5 分钟负荷预测的平均值，由实际负荷和预期的实时负荷预