Quasi-sequential Evaluation of Capacity Credit for Renewable Energy Based on Copula Spatio-temporal Correlation Model

WANG Shilong; WANG Renshun; GENG Guangchao; JIANG Quanyuan

doi:10.7500/AEPS20240707001

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Quasi-sequential Evaluation of Capacity Credit for Renewable Energy Based on Copula Spatio-temporal Correlation Model

Basic Research | 更新时间：2025-07-14

- Quasi-sequential Evaluation of Capacity Credit for Renewable Energy Based on Copula Spatio-temporal Correlation Model
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 13, Pages: 32-42(2025)
- 作者机构：
  
  浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2022YFB2403000);State Grid Corporation of China(522722230034)
- DOI：10.7500/AEPS20240707001
  CLC：
- Received：07 July 2024，
  
  Revised：2024-11-29，
  
  Published Online：21 February 2025，
  
  Published：10 July 2025
- 稿件说明：
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王世龙,王仁顺,耿光超等.基于Copula时空相关性模型的新能源容量置信度准时序评估[J].电力系统自动化,2025,49(13):32-42.

WANG Shilong,WANG Renshun,GENG Guangchao,et al.Quasi-sequential Evaluation of Capacity Credit for Renewable Energy Based on Copula Spatio-temporal Correlation Model[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(13):32-42.
王世龙,王仁顺,耿光超等.基于Copula时空相关性模型的新能源容量置信度准时序评估[J].电力系统自动化,2025,49(13):32-42. DOI： 10.7500/AEPS20240707001.

WANG Shilong,WANG Renshun,GENG Guangchao,et al.Quasi-sequential Evaluation of Capacity Credit for Renewable Energy Based on Copula Spatio-temporal Correlation Model[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(13):32-42. DOI： 10.7500/AEPS20240707001.

摘要

新能源渗透率的提升对电力系统的供电保障能力提出了挑战，如何考虑新能源的多维时空相关性对其容量置信度进行准确量化评估，对新型电力系统的可靠性分析与电源规划有着重要意义。为此，提出基于Copula转移核-连续状态空间马尔可夫链的时间相关性模型和基于D-Vine Copula函数的空间相关性模型，用以生成新能源多维时空场景。在此基础上，提出面向新能源集群容量置信度的改进准时序蒙特卡洛模拟方法，实现广域新能源供电能力的准确高效刻画。基于RTS-GMLC跨区电网算例的研究表明，所提方法能够准确对新能源的多维时空相关性进行建模，支持考虑广域风光互补的新能源容量置信度评估及其影响因素分析，为风光容量配比优化、提高源-荷相关性和接入储能等提升容量置信度的措施提供量化依据。

Abstract

The increase in the penetration rate of renewable energy poses a challenge to the power supply guarantee capability of the power system. How to consider the multi-dimensional spatio-temporal correlation of renewable energy and accurately quantify its capacity credit is of great significance for the reliability analysis and generation planning of new power systems. Therefore

a temporal correlation model based on Copula transfer kernel-continuous state Markov chain and a spatio correlation model based on D-Vine Copula function are proposed to generate multi-dimensional spatio-temporal scenarios for renewable energy. On this basis

an improved quasi-sequential Monte Carlo simulation method of capacity credit for renewable energy cluster is proposed to accurately and efficiently characterize the power supply capability of wide-area renewable energy. The case study of RTS-GMLC cross-region power grid shows that the proposed method can accurately model the multi-dimensional spatio-temporal correlation of renewable energy

support the evaluation of capacity credit for renewable energy considering wide-area wind-photovoltaic complementarity and its influencing factor analysis

and provide the quantitative basis for optimizing wind-photovoltaic capacity ratio

improving source-load correlation and integrating energy storage to enhance capacity credit.

关键词

Keywords

references

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