計(jì)及荷側(cè)不確定性的輸電能力快速評(píng)估研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-06 01:21
智能電網(wǎng)和新能源技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了柔性負(fù)荷的應(yīng)用,也使得負(fù)荷側(cè)的構(gòu)成及不確定性更加復(fù)雜,同時(shí)電網(wǎng)數(shù)據(jù)在進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代后呈爆發(fā)式增長(zhǎng),給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定評(píng)估帶來(lái)挑戰(zhàn)?捎幂旊娔芰Γ╝vailable transfer capability,ATC)是電力系統(tǒng)調(diào)度和電力市場(chǎng)交易的重要參考,經(jīng)典ATC計(jì)算方法難以滿足電力系統(tǒng)ATC在線評(píng)估的要求,數(shù)據(jù)挖掘方法為該問題提供了新的思路。本文對(duì)計(jì)及負(fù)荷側(cè)不確定性的ATC快速評(píng)估方法展開研究,主要研究工作和取得的成果主要有:(1)提出了負(fù)荷側(cè)不確定性的表征方法,主要考慮了風(fēng)電出力、光伏出力、價(jià)格型需求響應(yīng)和激勵(lì)型需求響應(yīng)的不確定性。負(fù)荷側(cè)不確定性和源側(cè)不確定性不同,負(fù)荷側(cè)的大部分負(fù)荷節(jié)點(diǎn)都有不確定性,因?yàn)樵摫碚鞣椒ň哂锌莎B加性,所以能有效處理負(fù)荷側(cè)的這一特點(diǎn)。以北愛爾蘭2019年風(fēng)電數(shù)據(jù)、山東某區(qū)域2016年光伏數(shù)據(jù)、山東電網(wǎng)某市負(fù)荷數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行分析,結(jié)果表明風(fēng)電和光伏的不確定性表征方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠較好地?cái)M合風(fēng)電和光伏出力的預(yù)測(cè)誤差概率分布的多峰和不對(duì)稱的特點(diǎn),與核密度分布、T分布和正態(tài)分布相比,該方法具有更高的精度。子高斯個(gè)數(shù)會(huì)影響不...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差的概率分布??
i?i?i?i???i?I—111?_?i?ii?ii?iw—??i??-1.2?-1?-0.8?-0.6?-0.4?-0.2?0?0.2?0.4?0.6??預(yù)測(cè)誤差(PU)??6?廠??????I?ll?I概率直方圖??|^4?-?,?A??高斯混合模型??叢2—?!?k-中,—1??〇?i?.?-vnTrKfllll?irtlTnfTH^???|???-1.5?-1?-0.5?0?0.5?1??預(yù)測(cè)誤差(pu)??圖2-3光伏出力預(yù)測(cè)誤差的概率分布??從圖2-2和圖2-3中可以看出,風(fēng)電和光伏的預(yù)測(cè)誤差概率分布呈現(xiàn)出多峰??和不對(duì)稱的特點(diǎn),而GMM很好地?cái)M合這一特點(diǎn)。GMM由多個(gè)高斯分布組成,??在子高斯個(gè)數(shù)足夠多的情況下,可以擬合任意形狀的概率分布,具有較強(qiáng)的適應(yīng)??性,能夠很好地適應(yīng)風(fēng)電和光伏的預(yù)測(cè)誤差概率分布的變化。??MAE和RMSE能夠衡量不同類型分布的擬合精度,其計(jì)算方法如式(2-15)和??式(2-16)所示。MAE是對(duì)模型誤差的平均幅度的評(píng)估,而RMSE用于測(cè)量模型??誤差的離散度,指標(biāo)值越小,模型擬合精度越高。??MSE=^Z(^-^)2?(2-15)??麵£=指?t(pi-p2)2?(2-16)??式中,^表示該模型對(duì)應(yīng)取值;/^表示實(shí)際值;N為樣本個(gè)數(shù)。??為了驗(yàn)證本文表征方法的有效性,分別使用本文表征方法、核密度分布、T??分布與正態(tài)分布來(lái)擬合風(fēng)電和光伏出力預(yù)測(cè)誤差的概率分布,結(jié)果如表2-1和表??17??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??不同高斯分布數(shù)下的高斯混合模型的BIC??1000?-??500?-?\?^?*?*??-500?-?\??呈-1_-?—-?一…?—??-1500?-?I??-2000?'?\??_25。。_??-3000?^卜、命?*十"v“-一r^_.」,___??0?2?4?6?8?10?12?14?16?18?20??k??圖2-7不同高斯分布數(shù)下的光伏出力預(yù)測(cè)誤差的高斯混合模型的BIC??由圖2-4-圖2-7可看出,在子高斯數(shù)量較小時(shí),AIC和BIC下降較為明顯,??后續(xù)AIC呈現(xiàn)小幅度波動(dòng)趨勢(shì),BIC隨子高斯個(gè)數(shù)的增長(zhǎng)而増大。每組數(shù)據(jù)的??樣本規(guī)模為3000,選擇懲罰項(xiàng)是子高斯個(gè)數(shù)和樣本數(shù)量的BIC作為主要衡量標(biāo)??準(zhǔn),AIC為輔助參考。從圖2-6中可看出,五組數(shù)據(jù)的BIC最小值比較集中,有??四組數(shù)據(jù)在子高斯數(shù)為3時(shí)BIC達(dá)到最小值,另一組數(shù)據(jù)在子高斯數(shù)為3時(shí)BIC??與BIC最小值接近,因此選擇子高斯數(shù)為3的GMM表征風(fēng)電出力不確定性。??從圖2-7中可以看出,雖然五組數(shù)據(jù)的BIC未在某一子高斯數(shù)下集中達(dá)到最小值,??但是BIC最小值多集中在子高斯數(shù)為3?6時(shí),并且波動(dòng)較小,在綜合考慮表征??方法的擬合效果與計(jì)算效率后,采用子高斯數(shù)為4的GMM表征光伏出力不確定??性。??2.3.3需求響應(yīng)對(duì)負(fù)荷的影響分析??山東省實(shí)行年度階梯電價(jià)政策、峰谷電價(jià)政策和供暖期補(bǔ)貼政策,其中供暖??期和非供暖期的峰谷電價(jià)差分別為每千瓦0.23元和每千瓦0.20元。供暖期的高??峰期為8:00至20:00,非供暖期的高峰期為8:00至22:?00。根據(jù)山東省的電價(jià)??政
本文編號(hào):3324789
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圖2-2風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差的概率分布??
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山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??不同高斯分布數(shù)下的高斯混合模型的BIC??1000?-??500?-?\?^?*?*??-500?-?\??呈-1_-?—-?一…?—??-1500?-?I??-2000?'?\??_25。。_??-3000?^卜、命?*十"v“-一r^_.」,___??0?2?4?6?8?10?12?14?16?18?20??k??圖2-7不同高斯分布數(shù)下的光伏出力預(yù)測(cè)誤差的高斯混合模型的BIC??由圖2-4-圖2-7可看出,在子高斯數(shù)量較小時(shí),AIC和BIC下降較為明顯,??后續(xù)AIC呈現(xiàn)小幅度波動(dòng)趨勢(shì),BIC隨子高斯個(gè)數(shù)的增長(zhǎng)而増大。每組數(shù)據(jù)的??樣本規(guī)模為3000,選擇懲罰項(xiàng)是子高斯個(gè)數(shù)和樣本數(shù)量的BIC作為主要衡量標(biāo)??準(zhǔn),AIC為輔助參考。從圖2-6中可看出,五組數(shù)據(jù)的BIC最小值比較集中,有??四組數(shù)據(jù)在子高斯數(shù)為3時(shí)BIC達(dá)到最小值,另一組數(shù)據(jù)在子高斯數(shù)為3時(shí)BIC??與BIC最小值接近,因此選擇子高斯數(shù)為3的GMM表征風(fēng)電出力不確定性。??從圖2-7中可以看出,雖然五組數(shù)據(jù)的BIC未在某一子高斯數(shù)下集中達(dá)到最小值,??但是BIC最小值多集中在子高斯數(shù)為3?6時(shí),并且波動(dòng)較小,在綜合考慮表征??方法的擬合效果與計(jì)算效率后,采用子高斯數(shù)為4的GMM表征光伏出力不確定??性。??2.3.3需求響應(yīng)對(duì)負(fù)荷的影響分析??山東省實(shí)行年度階梯電價(jià)政策、峰谷電價(jià)政策和供暖期補(bǔ)貼政策,其中供暖??期和非供暖期的峰谷電價(jià)差分別為每千瓦0.23元和每千瓦0.20元。供暖期的高??峰期為8:00至20:00,非供暖期的高峰期為8:00至22:?00。根據(jù)山東省的電價(jià)??政
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