郭璋, 司刚全, 黄越辉, 李湃

(1.西安交通大学电气工程学院, 710049, 西安; 2.中国电力科学研究院有限公司, 100192, 北京)

中国的风能资源分布较为集中,因而决定了风电开发过程中具有规模化、连片式发展的特点[1]。尤其在风资源丰富的地区常常存在多个地理位置相近的风电场,且由于气象因素,这些风电场间的出力通常会具有明显的相关性。多风电场的相关性,以及风力发电的随机性、波动性、间歇性等不确定性特点对电力系统的安全稳定运行具有极大的挑战[2-3]。因此,综合风电场出力的波动特性,考虑多风电场出力的互相关特性,建立多风电场的模拟出力序列模型,对研究大规模风电接入系统,以及对于电网规划与电力系统的调度运行具有重要意义[4-8]。

目前,国内外对于单个风电场出力数据生成的方法已经进行了大量的研究[9-13]。文献[9]根据ARMA模型对风电场出力序列进行建模;文献[10]依据风电装机容量的变化对历史出力进行调整,以应用于电力系统分析;文献[11]利用马尔科夫链蒙特卡洛方法对风电出力序列进行建模;文献[12]将风电场历史出力序列划分为多个波动过程,按月抽样风电波动类别和波动统计参数,模拟风电场出力序列;文献[13]将风电场出力序列划分为多个风过程,根据概率统计结果模拟生成风电场出力序列。

对于多风电场出力数据的生成,还要考虑到多风电场出力之间的互相关性[14-17]。文献[14]考虑时延关系得到多风电场的风速序列;文献[15]以各个风电场的历史风速概率密度、互相关系数等为约束条件,得到风速序列;文献[16]考虑了多变量之间的互相关性来模拟风电出力序列;文献[17]根据风速的相关性建立了统一出力模型。……