風電預測風險的量化轉移及保險機制研究

《風電預測風險的量化轉移及保險機制研究》是依託長沙理工大學，由孟科擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：風電預測風險的量化轉移及保險機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：孟科
• 依託單位：長沙理工大學

項目摘要

風力發電是目前技術成熟的可再生能源發電方式之一。由於風力資源具有一定的不可預測性，電網運行時必須留有足夠的備用容量，但是這種技術性手段無法解決風電預測的極端小機率大損失風險。本項目從電力系統可靠性和經濟性角度出發，系統研究風電功率預測風險的量化方法及轉移機制。在梳理風電系統風險來源的基礎上，著重解決在不完全信息下對風電功率預測誤差的機率分布建模。考慮電力系統固有複雜安全約束，通過可預測的安全控制成本替換難以預估的停電損失成本，並藉助動態安全域理論量化安全控制成本，構建可以表征靈活調度作用和風電預測誤差影響的可靠性評估體系，準確量化風電功率預測風險。從電網運營管理角度提出解決預測風險的技術性和市場化手段，評估保險手段轉移潛在風險的能力，建立體現熵值和方差互補性的修正保險費率厘定方法。研究成果有望促進風力發電與社會-經濟-環境協調發展的良性開發模式，為大規模風電併網提供一套切實可行的解決方案。

結題摘要

風電預測風險評估是一個全新的研究課題，本項目之前沒有任何研究工作或相關報導，更沒有可靠的量化方法。本項目從電網運營管理角度提出了量化風電預測誤差風險的方法和相應的市場化風險規避手段，評估了保險手段轉移潛在風險的能力，建立了體現熵值和方差互補性的修正保險費率厘定方法。具體開展的創新研究成果包括：【創新點1】完成了基於聯合機率密度函式的多風電場出力聯合機率分布構造，提出了基於機率論的風電場功率輸出區間預測方法。針對數學模型及仿真場景，基於動態安全域技術，提出了針對風電功率預測誤差風險的度量方法，該方法可將安全性、充裕性、經濟性等多目標統一量化的風險指標，有效地解決了小機率高風險的預測誤差對系統造成的影響。提出了考慮風功率預測誤差的多風電場柔性調度方法，克服了現有風功率預測手段不足、預測精度相對較差等問題，提高了電網的調度和運行質量，很大限度地改善了含高風電滲透率的綠色電力系統運行的經濟性和可靠性。【創新點2】提出了多種分散式儲能系統選址和定容的方法，建立了用於衡量兼容儲能系統和分散式發電系統的配電網安全裕度，同時將放電深度及過放現象等造成的壽命損傷折合為運行成本，將未滿足期望輸出部分的能量折合為懲罰成本，最終實現了分散式儲能的最佳化配置。分析了儲能設備在細分電力市場上的盈利模式的基礎上，量化了風電高滲透、風電調頻和風儲聯合調頻等不同工況下對電力系統頻率特性的影響，完成了對儲能參與實時市場和輔助服務市場的經濟性分析以及具體控制策略。截至2017年12月，本項目共發表SCI論文11篇。課題組成員入選湖南省“青年百人計畫”、申報並獲批湖南省教育廳科學研究項目1項、湖南省科技創新創業環境建設專題1項。本項目的研究成果已成功套用於新疆金風科技股份有限公司在風電預測及風場儲能規劃等領域。