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基于Copula函数的风-电-热相关性及其潜在不确定性分析*

2020-07-21杨德友张宇时许小鹏李典阳

电气工程学报 2020年2期

杨 柳 杨德友 张宇时 许小鹏 李典阳

(1. 东北电力大学电气工程学院 吉林 132012;2. 国网辽宁省电力有限公司 沈阳 110000)

1 引言①

随着我国大规模的风电并网,给电网的运行也带来了一定的冲击,风电与热、电负荷在时间和空间上均可能存在较强的相关性,如果不考虑这种关系将会影响风电的合理消纳及风能的利用效率[1-2]。因此,在电网经济调度中有必要对风电与热、电负荷间的相关性进行建模,以量化变量的随机性给电力系统带来的影响,实现电网安全经济运行。

研究变量间相关性问题的关键在于正确处理非正态随机变量之间的相关性[3]。Copula理论作为多元分析方法中的一种方法,能较准确地描述多元变量的相关结构,被广泛应用于两个(或多个)随机变量的依赖结构建模。该方法被用于许多领域的研究,包括金融[4]、风电场相关性分析[5]、洪水风险分析[6]、频率分析等[7]。文献[8]提出构造混合Copula函数来模拟两个风场之间的风速相关性,但没有关于模型结构和验证的细节。文献[9]基于动态Copula理论构建风光联合出力模型,用动态相关系数来描述相关性,并将其运用于数据驱动的风光联合系统中。文献[10]基于Copula理论,通过描述变量间非线性相关系数,对冷热电负荷之间的相关性进行定量分析,但仅限于少量的Copula函数。文献[11]利用Copula理论对不同风电场下风速和风力的联合分布进行了建模,采用两阶段最大似然估计方法来估计联合Copula函数中的未知参数,但该方法容易陷入局部最优。……

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