新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法和系统与流程

文档序号:26645580发布日期:2021-09-15 02:52
新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法和系统与流程

1.本发明涉及新能源优化调度运行技术领域,具体涉及新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法和系统。


背景技术:

2.近几年,随着新能源发电快速发展,装机容量小、分布位置灵活的分布式新能源场站得到了快速发展。相较于大规模装机的集中式场站,分布式新能源场站具有占地小、输送电成本低和可就地消纳等优点,填补了城市地区新能源生产的空白。
3.目前,分布式光伏发展过程中的经典案例为分布式光伏与储能结合,可作为一独立用电区域的主要电源,仅少部分时间需要从电网购电,独立用电区域通常为大型商场或者大学。
4.由上述案例可看出分布式新能源场站出力和用电负荷(分布式新能源场站向独立用电区域提供的电量)之间的匹配程度是影响供电效果的主要因素,因此,对分布式新能源场站的出力与用电负荷进行匹配程度计算已成为未来分布式新能源场站发展的关键。
5.目前常用的分布式新能源场站出力与用电负荷匹配程度计算方法多为基于欧氏距离的匹配程度计算方法,通常为对不同时序序列直接求取欧氏距离,或归一化后求取欧式距离,其优点在于直接、便捷,然而其缺点在于无法衡量时序序列间的“变化趋势”,往往存在两个序列变化方向相反但欧氏距离最小的情况,即可能出现用电负荷增大(减小)和场站出力减小(增大)时刻为最佳匹配的情况,难以准确反映分布式新能源场站出力和用电负荷之前的匹配程度。
6.目前,尚未有解决上述问题的技术被提出。


技术实现要素:

7.针对现有技术的不足,本发明的目的是提供新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法,包括:
8.根据新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率,确定新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度;
9.基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度;
10.基于容量匹配程度和趋势匹配程度确定新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度;
11.其中,所述新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率是基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列计算的。
12.优选的,所述新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度等于新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率绝对值的几何平均值。
13.优选的,所述基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定
新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度,包括:
14.基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的模式距离;
15.利用模式距离计算新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
16.进一步的,所述基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,包括:
17.分别对新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列进行分段线性拟合,得到新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值;
18.利用新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值,计算新能源场站出力与用电负荷间的模式距离。
19.进一步的,所述对新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列进行分段线性拟合,得到新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值,包括:
20.将新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列以矩阵形式表示,其中,矩阵第f行第j列元素为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列中第f个周期第j个时刻的新能源场站出力或用电负荷;
21.对所述矩阵进行极差归一化;
22.将极差归一化后的矩阵按列分割,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段;
23.利用新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段中所有元素及其对应时刻,拟合得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率;
24.利用新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率,计算新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值。
25.进一步的,所述将极差归一化后的矩阵按列分割,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段,包括:
26.从所述矩阵的首列开始每3列元素划分为1个分段,并令最后一个分段中包括3列元素、4列元素或5列元素,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段。
27.进一步的,所述新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值是基于新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的预设阈值、各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率、各分段的下一分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率以及各分段的下一分段和各分段之间的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率的差值,采用七元模式划分法确定的。
28.进一步的,所述新能源场站出力与用电负荷间的模式距离的计算式如下:
29.30.式中,d
s1,s2
为新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,t
wi
为第i个分段的时间权重,m
1i
为新能源场站出力时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值,m
2i
为用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值,i∈(1~n),n为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的分段总数。
31.进一步的,所述新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度的计算式如下:
[0032][0033]
式中,d
s1,s2
为新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,d为新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
[0034]
优选的,所述新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度的计算式如下:
[0035][0036]
式中,w为新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度,c为新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度,d为新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
[0037]
基于同一种发明构思,本发明还提供新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算系统,包括:
[0038]
第一确定模块,用于根据新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率,确定新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度;
[0039]
第二确定模块,用于基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度;
[0040]
第三确定模块,用于基于容量匹配程度和趋势匹配程度确定新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度;
[0041]
其中,所述新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率是基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列计算的。
[0042]
与最接近的现有技术相比,本发明具有的有益效果:
[0043]
本发明提供新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法和系统,包括:根据新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率,确定新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度;基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度;基于容量匹配程度和趋势匹配程度确定新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度;其中,所述新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率是基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列计算的。本发明提供的技术方案,通过计算新能源场站出力序列和用电负荷序列二者变化趋势的匹配程度,避免了现有匹配程度计算方法可能出现的“变化趋势相反”结果;同时综合考虑最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率等容量匹配评估指标,以此评估分布式场站与用电负荷在绝对量层面的匹配程度,有效避免了仅考虑变化趋势等相对量层面的“小场站匹配大负荷”的结果,为场站运行、调度决策提供更加全面的评估方案。
[0044]
本发明提供的技术方案,从变化趋势和容量两个层面对分布式新能源场站出力和用电负荷进行匹配程度计算,其结果可作为分布式新能源场站接入电网或为特定负荷供电
的参考。
附图说明
[0045]
图1为本发明提供的新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法流程图;
[0046]
图2为本发明提供的新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算系统结构图;
[0047]
图3为本发明实施例中新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算框图;
[0048]
图4为本发明实施例中新能源场站出力与用电负荷间的模式距离计算流程图;
[0049]
图5为本发明实施例中新能源场站出力与用电负荷间的日趋势匹配程度计算结果图;
[0050]
图6为本发明实施例中新能源场站的日最大穿透率、新能源场站日最大出力占用电负荷的比值和新能源场站净负荷日最大峰谷差变化率示意图;
[0051]
图7为本发明实施例中新能源场站出力与用电负荷间的日容量匹配程度计算结果图;
[0052]
图8为本发明实施例中新能源场站出力与用电负荷间的日匹配程度计算结果图。
具体实施方式
[0053]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0054]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0055]
实施例1:
[0056]
为克服上述缺陷,本发明提供了新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算方法,如图1所示,该方法着重考虑了用电负荷、场站出力在对应时刻的变化趋势差异,将匹配程度计算分为“容量匹配计算”和“趋势匹配计算”两个部分,“容量匹配计算”为对分布式新能源场站出力及用电负荷间量值的匹配程度计算,“趋势匹配计算”为对分布式新能源场站出力及用电负荷变化趋势的匹配程度计算,两个计算部分的结果综合后即为分布式新能源场站与用电负荷的匹配程度的最终计算结果;具体包括:
[0057]
步骤101,根据新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率,确定新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度;
[0058]
步骤102,基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度;
[0059]
步骤103,基于容量匹配程度和趋势匹配程度确定新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度;
[0060]
其中,所述新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率是基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列计算的。
[0061]
步骤101是“容量匹配计算”部分,具体为:
[0062]
本发明从新能源场站的采样时段内的最大穿透率、新能源场站的出力占用电负荷比和净负荷调峰特性变化三个方面比较新能源场站与用电负荷的幅值匹配程度。
[0063]
s1:新能源场站出力时序序列和用电负荷时序序列计算新能源场站的最大穿透率、新能源场站的出力占用电负荷的比值和新能源场站的净负荷最大峰谷差变化率;
[0064]
其中,场站的出力穿透率反映在各时刻场站出力对用电负荷的支撑程度,所述新能源场站的最大穿透率的计算式如下:
[0065]
p
c,max
=max(1,

p
c
(h)

p
c
(s
h
))
[0066]
式中,p
c
(h)为新能源场站出力时序序列中第h个采样点的新能源场站出力与用电负荷时序序列中第h个采样点的用电负荷的比值,h∈(1~s
h
),s
h
为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列中包含的采样点的总数;
[0067]
新能源场站的出力占用电负荷的比值反映了新能源场站的电量贡献程度,所述新能源场站的出力占用电负荷的比值的计算式如下:
[0068][0069]
式中,p(h)为新能源场站出力时序序列中第h个采样点的新能源场站出力,l(h)为用电负荷时序序列中第h个采样点的用电负荷;
[0070]
净负荷为用电负荷与场站出力的差值,通过比较用电负荷曲线最大峰谷差与净负荷曲线最大峰谷差的变化,可以反映分布式场站出力的调峰特性。所述新能源场站的净负荷最大峰谷差变化率的计算式如下:
[0071][0072]
式中,l
pvd
为用电负荷曲线中的最大峰谷差,l
npvd
为净负荷曲线中的最大峰谷差;
[0073]
其中,所述净负荷曲线是基于用电负荷时序序列中各采样点用电负荷与新能源场站出力时序序列中各采样点新能源场站出力的差值拟合得到的;
[0074]
所述用电负荷曲线是基于用电负荷时序序列中各采样点的用电负荷拟合得到的。
[0075]
s2:所述新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度等于新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率绝对值的几何平均值;
[0076]
即所述新能源场站出力与供电负荷间的容量匹配程度的计算式如下:
[0077][0078]
式中,c为新能源场站出力与供电负荷间的容量匹配程度,p
c,max
为新能源场站的最大穿透率,p
e
为出力占供电负荷的比值,p
l
为净负荷最大峰谷差变化率。
[0079]
步骤102是“趋势匹配计算”部分,具体为:
[0080]
s3:获取新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,时序序列的采样时间长度通常介于一周至一年之间,采样点间隔为15min/1h,即单日96/24点时间序列。
[0081]
s4:分别对新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列进行分段线性拟合,得到新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值;
[0082]
s4

1:将新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列以矩阵形式表示,其中,矩
阵第f行第j列元素为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列中第f个周期第j个时刻的新能源场站出力或用电负荷;
[0083]
例如:矩阵行向量为某一日的数据,列向量为某一时刻的数据。例如:取样周期为365天,取样间隔为15min,则数据存储为365行、96列的矩阵;
[0084]
s4

2:对所述矩阵进行极差归一化;
[0085]
极差归一化公式如下所示:
[0086][0087]
式中,为矩阵中第f行第j列元素经极差归一化后的值,x
fj
为矩阵中第f行第j列元素的值,min(x
f
)为矩阵中第f行元素的最小值,max(x
f
)为矩阵中第f行元素的最大值。
[0088]
s4

3:将极差归一化后的矩阵按列分割,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段;
[0089]
从所述矩阵的首列开始每3列元素划分为1个分段,并令最后一个分段中包括3列元素、4列元素或5列元素,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段;分段的编号与分段的顺序一致。
[0090]
s4

4:利用新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段中所有元素及其对应时刻,拟合得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率(新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率即为拟合斜率);
[0091]
拟合的公式为:
[0092][0093]
式中,为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段中各元素对应时刻的平均值、为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段中各元素的平均值,x为时刻,y为新能源场站出力或用电负荷;
[0094]
s4

5:基于新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的预设阈值、各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率、各分段的下一分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率以及各分段的下一分段和各分段之间的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率的差值,采用七元模式划分法确定新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值。
[0095]
具体来讲,若k
i
小于所述阈值的负数、k
i+1
小于所述阈值的负数且δk小于0,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为

3;
[0096]
若k
i
小于所述阈值的负数、k
i+1
小于所述阈值的负数且δk等于0,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为

2;
[0097]
若k
i
小于所述阈值的负数、k
i+1
小于所述阈值的负数且δk大于0,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为

1;
[0098]
若k
i
小于所述阈值的负数且k
i+1
不小于所述阈值的负数的同时不大于所述阈值,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为0;
[0099]
若k
i
小于所述阈值的负数且k
i+1
大于所述阈值,则新能源场站出力时序序列或用
电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为3;
[0100]
若k
i
不小于所述阈值的负数的同时不大于所述阈值且k
i+1
小于所述阈值的负数,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为

3;
[0101]
若k
i
不小于所述阈值的负数的同时不大于所述阈值且k
i+1
不小于所述阈值的负数的同时不大于所述阈值,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为0;
[0102]
若k
i
不小于所述阈值的负数的同时不大于所述阈值且k
i+1
大于所述阈值,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为3;
[0103]
若k
i
大于所述阈值且k
i+1
小于所述阈值的负数,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为

3;
[0104]
若k
i
大于所述阈值且k
i+1
不小于所述阈值的负数的同时不大于所述阈值,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为0;
[0105]
若k
i
大于所述阈值、k
i+1
大于所述阈值且δk小于0,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为1;
[0106]
若k
i
大于所述阈值、k
i+1
大于所述阈值且δk等于0,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为2;
[0107]
若k
i
大于所述阈值、k
i+1
大于所述阈值且δk大于0,则新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值为3;
[0108]
其中,δk为k
i+1
与k
i
的差值,k
i
为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率,k
i+1
为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i+1个分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率。
[0109]
用表1描述步骤s4

5的操作;
[0110]
表1
[0111][0112]
上表中,th为选取的新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的阈值,其基于波动率确定,δk=k
i+1

k
i
,k
i
为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i个分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率,k
i+1
为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的第i+1个分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率。
[0113]
s5:利用新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值,计算新能源场站出力与用电负荷间的模式距离;
[0114]
其中,新能源场站出力与用电负荷间的模式距离的计算式如下:
[0115][0116]
式中,d
s1,s2
为新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,t
wi
为第i个分段的时间权重,为分段i内包含的元素数量除以3,m
1i
为新能源场站出力时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值,m
2i
为用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值,i∈(1~n),n为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的分段总数。
[0117]
s6:利用模式距离计算新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度;
[0118]
其中,所述新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度的计算式如下:
[0119][0120]
式中,d
s1,s2
为新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,d为新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
[0121]
步骤103,具体为:
[0122]
所述新能源场站出力与供电负荷间的匹配程度的计算式如下:
[0123][0124]
式中,w为新能源场站出力与供电负荷间的匹配程度,c为新能源场站出力与供电负荷间的容量匹配程度,d为新能源场站出力与供电负荷间的趋势匹配程度;
[0125]
在本发明的实施例中,从变化趋势和量值两个层面对分布式场站与负荷的匹配程度进行计算,其计算结果可为分布式新能源场站为独立用电区域供电的决策和评估提供技术支撑。
[0126]
在本发明的实施例中,通过计算新能源场站出力时序序列和用电负荷时序序列的模式距离,对二者变化趋势的匹配程度进行计算,避免了现有匹配程度计算方法可能出现的“变化趋势相反”结果。同时综合考虑“最大穿透率”、“出力占用电负荷的比值”和“净负荷峰谷差变化率”等因素,计算分布式场站与用电负荷在绝对量层面的匹配程度,有效避免了仅考虑变化趋势等相对量层面的“小场站匹配大负荷”的结果,为场站运行、调度决策提供更加全面的计算方案。
[0127]
实施例2:
[0128]
本发明提供了新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度计算系统,如图2所示,包括:
[0129]
第一确定模块,用于根据新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率,确定新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度;
[0130]
第二确定模块,用于基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度;
[0131]
第三确定模块,用于基于容量匹配程度和趋势匹配程度确定新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度;
[0132]
其中,所述新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率是基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列计算的。
[0133]
具体的,所述新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度等于新能源场站的最大穿透率、出力占用电负荷的比值和净负荷最大峰谷差变化率绝对值的几何平均值。
[0134]
具体的,所述第二确定模块,包括:
[0135]
确定单元,用于基于新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列,确定新能源场站出力与用电负荷间的模式距离;
[0136]
计算单元,用于利用模式距离计算新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
[0137]
进一步的,所述确定单元,包括:
[0138]
分段线性拟合子模块,用于分别对新能源场站出力时序序列及其对应的用电负荷时序序列进行分段线性拟合,得到新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值;
[0139]
模式距离计算子模块,用于利用新能源场站出力时序序列对应的各分段的线性拟合模式值和用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值,计算新能源场站出力与用电负荷间的模式距离。
[0140]
再进一步的,所述分段线性拟合子模块,包括:
[0141]
改写子单元,用于将新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列以矩阵形式表示,其中,矩阵第f行第j列元素为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列中第f个周期第j个时刻的新能源场站出力或用电负荷;
[0142]
极差归一化子单元,用于对所述矩阵进行极差归一化;
[0143]
分段子单元,用于将极差归一化后的矩阵按列分割,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段;
[0144]
拟合子单元,用于利用新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段中所有元素及其对应时刻,拟合得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率;
[0145]
计算子单元,用于利用新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率,计算新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值。
[0146]
再进一步的,所述分段子单元,用于:
[0147]
从所述矩阵的首列开始每3列元素划分为1个分段,并令最后一个分段中包括3列元素、4列元素或5列元素,得到新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段。
[0148]
再进一步的,所述新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的各分段的线性拟合模式值是基于新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的预设阈值、各分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率、各分段的下一分段的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率以及各分段的下一分段和各分段之间的新能源场站出力或用电负荷关于时刻的变化率的差值,采用七元模式划分法确定的。
[0149]
再进一步的,所述新能源场站出力与用电负荷间的模式距离的计算式如下:
[0150]
[0151]
式中,d
s1,s2
为新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,t
wi
为第i个分段的时间权重,m
1i
为新能源场站出力时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值,m
2i
为用电负荷时序序列对应的第i个分段的线性拟合模式值,i∈(1~n),n为新能源场站出力时序序列或用电负荷时序序列对应的分段总数。
[0152]
进一步的,所述新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度的计算式如下:
[0153][0154]
式中,d
s1,s2
为新能源场站出力与用电负荷间的模式距离,d为新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
[0155]
具体的,所述新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度的计算式如下:
[0156][0157]
式中,w为新能源场站出力与用电负荷间的匹配程度,c为新能源场站出力与用电负荷间的容量匹配程度,d为新能源场站出力与用电负荷间的趋势匹配程度。
[0158]
实施例3:
[0159]
对某地级市某年负荷曲线与当地某分布式光伏场站出力进行逐日匹配程度计算,流程如图3所示:
[0160]
首先,按照图4所述的流程图对某地级市某年负荷曲线与当地某分布式光伏场站出力进行趋势匹配程度计算,其结果是如图5所示,由此可得到如表2所示的趋势匹配程度计算结果:
[0161]
表2
[0162][0163]
其次,对某地级市某年负荷曲线与当地某分布式光伏场站出力进行容量匹配程度计算,新能源场站的日最大穿透率、新能源场站日最大出力占用电负荷的比值和新能源场站净负荷日最大峰谷差变化率如图6所示,新能源场站的日最大穿透率、新能源场站日最大出力占用电负荷的比值(也可以称之为日发电量占比)和新能源场站净负荷日最大峰谷差变化率的计算结果如表3所示:
[0164][0165]
最终得到的容量匹配程度计算结果如图7所示;
[0166]
经计算,最终得到的匹配程度计算结果如图8所示,可以得出该分布式场站出力波动特性对该地级市负荷变化几乎无影响,其出力曲线变化趋势与负荷曲线变化趋势匹配度较低,场站是否接入对供电负荷无明显影响。
[0167]
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0168]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0169]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0170]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0171]
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
再多了解一些
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