基于Copula函数的风速相关性建模及概率最优潮流分析

徐玉琴，张林浩

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003)

0 引言

针对日趋严重的环境问题与能源危机，风电产业的开发利用受到了国家的高度重视，成为发展速度最快的新能源发电方式［1］。风能具有随机性、间歇性的特点，同时由于风力资源的地域分布特征，风电场往往以集群方式接入电网，这些特性对电力系统的稳定运行与经济调度产生了一定影响。

在现有的最优潮流分析方法中，一般假定各风电场之间的风速是相互独立的［2］，事实上，风电场都选址在风能资源充裕的地区，地理位置比较接近，其风速具有较强的相关性，从而各风电的出力也存在较强的相关性［3］。因此，在分析最优潮流的过程中，应该考虑到风速相关性因素。由于多采用威布尔(Weibull)概率分布函数来描述风速的分布特性，研究风速相关性问题的关键在于正确处理非正态相关变量之间的相关性。文献［4］采用了三阶多项式正态变换技术来产生具有指定边际概率分布及相关性的多变量随机数，并应用于概率最优潮流分析。文献［5］采用Nataf逆变换技术建立不同风电场之间具有相关性的风速分布样本空间，进而得到具有相关性的风电场出力。在最近的研究中，Copula函数逐渐应用于随机变量相关性问题的处理。文献［6］基于多个实测负荷水平的相关性，采用Copula函数建立了具有相关性的负荷需求样本。文献［7］介绍了基于Copula函数构建电力系统随机变量之间的联合概率计算方法，并利用正态Copula函数描述离岸风电场与近岸风电场出力之间的相关性。……