1. 研究目的与意义
当今世界,化石能源作为人类最主要的能源获取途径,其存在为人类的文明与进步贡献了不可磨灭的巨大贡献。
但是,在全球经济突飞猛进式发展的大背景下,传统化石能源的储量捉襟见肘,全球范围内的能源危机已初见端倪。
而风能作为一种分布广、可再生、无污染的绿色能源,利用风能进行发电有着巨大的潜能,风力发电的利用开发可以有效缓解能源危机和环境污染问题,但是风力发电具有很强的不确定性,且风电场的有功出力受制于风速,会呈现一定的随机特性,同时同一地区的风电场之会间因为地理位置的互邻,风电场出力情况还会表现出一定程度上的相关性。
2. 课题关键问题和重难点
风力发电具有极强的随机性、间歇性、波动性和不完全可预测性等特点,不仅在对电力系统并网时对电力系统造成影响,同时也给电力系统的规划和运行带来困难, 所以课题关键问题在于考虑风速具有随机性和间歇性的特点来刻画风速的概率分布特性,同时建立模型正确描述多风电场风速出力的相关性,例如对于风速的参数估计,常用的分布函数有威布尔分布,正态分布等,使用时须假设风速服从参数分布,在计算不服从分布的样本时会带来较大误差,如何通过不事先假定样本的参数分布,仅通过分析样本自身特性来进行建模,是难点所在。
而出现多个风电场的并入系统的情况时,考虑多风电场出力之间的相互影响,建立模型来正确描述多风电场间的非线性相关性,是课题另一个难点所在。
3. 国内外研究现状(文献综述)
风能作为一种清洁能源,其存在虽然能对环境污染及其能源短缺问题起到一定缓解作用,但风电场的有功出力受制于风速,会呈现出一定的随机特性和间歇特性,限制了其进一步的发展利用。
为了更好利用风能这一绿色能源,国内外专家学者对此进行了大量的研究。
在考虑风速具有随机性和间歇性的特点方面,为模拟电力系统中风电场风速的随机性,国内外学者就其概率建模方法开展了大量研究。
4. 研究方案
基于风速具有的随机性和间歇性特点出发,利用非参数估计的方法来对风速进行模拟,再来考虑风电场出力的相关性,首先利用Copula函数来对二维相关风速进行建模,然后再基于藤结构以及Copula函数,构建一种多维风电场相关性模型藤Copula模型,利用所述藤Copula模型获取若干个能够更能准确全面地描述风电出力相关性的随机场景。
5. 工作计划
第一阶段(本学期的第1-2周):首先阅读相关文献资料,基本掌握多风电场出力建模的相关知识,完成开题报告初稿,待初稿完成后,通过与指导老师的交流后进行修改,审核通过后,最终完成定稿。
第二阶段(本学期3-4周):根据相关主题进行文献的收集和分析,在完成对相关文献和论文的学习之后,开始制定论文方案,设计实施步骤。
第三阶段(本学期5-6周):学习有关建模的相关知识,开始着手编写程序、调试分析。
