高光伏渗透率电力系统中的概率鸭曲线：概念、建模及中国实证分析
系统与控制
2019-09-27 v1 系统与控制
应用统计
摘要
光伏(PV)的高渗透率正在重塑电力净负荷曲线，并对电力系统运行与规划产生显著影响。鸭曲线这一概念被广泛用于描述峰值需求与光伏发电之间的时序失衡。传统鸭曲线是确定性的，仅展示一天中单一的极端或典型场景，因而无法同时刻画该场景出现的概率以及光伏出力与负荷的不确定性。这些局限制约了鸭曲线在高光伏渗透率下电力系统规划中的应用。为此，本文提出概率鸭曲线(PDC)与概率爬坡曲线(PRC)的新概念，以精确刻画高光伏渗透率下电力净负荷与爬坡的不确定性与波动性。给出了一种基于核密度估计、copula函数与相关离散卷积的PDC与PRC高效建模方法。设计了若干指标来量化PDC与PRC的特征。在应用方面，我们展示了PDC与PRC如何裨益于灵活性资源规划。最后，以中国青海省级电力系统为例的实证研究验证了所提方法的有效性。PDC与PRC的结果直观表明，高光伏渗透率下爬坡需求与净负荷谷值面临可观的不确定性。灵活性资源规划的结果表明，燃煤机组改造对提升青海电力系统灵活性成效显著：平均而言，燃煤机组最小出力降低1 MW，每日光伏消纳量将增加逾4 MWh。
引用
@article{arxiv.1909.11711,
title = {Probabilistic duck curve in high PV penetration power system: Concept, modeling, and empirical analysis in China},
author = {Qingchun Hou and Ning Zhang and Ershun Du and Miao Miao and Fei Peng and Chongqing Kang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11711},
year = {2019}
}