本发明是一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法，其特点是，包括的内容有：建立光伏系统模型、建立传统机组模型、建立负荷模型、确定评价指标、对调节能力需求分析和对合理度评价。利用这种方法能够对于给定地区和给定负荷的系统配置的光伏容量是否合理正确的评价，为光储电站的调峰能力建设提供指导。具有方法科学合理，适用性，效果佳的优点。
1.一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法，其特征是，它包括的内容有：
光伏模型以PPV,day(t)表示，其中t为时间，每天的光伏随时间变化而变化，则每日光伏生产的总电量：其中tstart,day为光伏每日有效出力的起始时刻，tend,day为光伏每日有效出力的结束时刻，同时定义光伏最大出力时间点为tmax,day；
式中：fPV为光伏系统的功率降额因数，表示光伏系统实际输出功率与额定条件下输出功率的比值，用于计及由于光伏板表面污渍和雨雪的遮盖以及光伏板自身老化等引起的损2
耗，取0.9；YPV为光伏阵列容量，kW；IT为实际光照度，kW/m ；IS为标准测试条件下的光照度，2
取1kW/m ；αp为功率温度系数，％/℃；Tcell为当前光伏电池的表面温度，℃，根据当前环境温度进行估算；Tcell,STC为标准测试条件下的光伏电池温度，取25℃；
传统机组模型设为火电机组，以约束的形式建立火电机组模型；
∑Pth(t)＝L(t) (4)火电机组出力总时间应当与负荷需求相匹配；
toff‑ton≥tmin.on (5)火电机组启动后需要运行一段时间后才可以停机，即停机时间减去启动时间应当大于等于机组最小启动时间；
ton‑toff≥tmin.off (6)火电机组停机后需要等待一段时间后再启动，即启动时间减去停机时间应当大于等于机组最小停机时间；
负荷模型以Pload,day(t)表示，其中t为时间，每天的负荷随时间变化而变化，则每日负荷的总电量为：
当使用光伏系统对负荷供电时，光伏供给负荷后多余的电量，E1部分为弃光部分，这部分光伏无法向负荷供电，只能采取弃光措施；E2部分为供电不足部分，由于夜间和凌晨光伏不出力或出力不足，导致这部分电力无法由光伏供给，因此属于光伏供电不足的部分，需要由其他电源补足；E3部分为光伏供给负荷部分；
弃光部分E1是由于光伏与负荷不匹配产生的多于电量，是能够通过储能将其转移到其他需要供电的时间，因此E1部分亦称为光伏自身可调节部分Eself。
弃光部分由于每日的光伏和负荷情况不同，因此每日的SE1均不相同，若按照每日统计部分，则其统计量矩阵Sn1表示为：其中T为天数，n为天数最大值；
若按照每季节统计弃光量，则其统计量矩阵Ssea1表示为：(b)供电不足部分E2统计模型
供电不足为光伏无法供给负荷的电量，供电不足部分是由于光伏无法出力或出力不足导致无法满足负荷需求而导致无法向负荷供电的部分，当E2＞E1，即使使用转移光伏弃光电量的手段，也无法单独使用光伏满足负荷需求，也即Eelse＝SE2‑SE1为需要使用其他电源供给负荷的部分，即使E2＜E1，也能够通过其他电源向供电；
同(a)，由于供电不足每日情况不同，其统计量矩阵Sn2表示为：其中T为天数，n为天数最大值；
若按照每季节统计弃光量，则其统计量矩阵Ssea2表示为：根据式(14)，即能够给出要用到的评价指标：(c)装机充裕度
其中Pz为光伏装机容量，Ploadmax为负荷出力峰值，当装机充裕度等于1时，光伏装机容量与负荷出力峰值相等；
其中Ppvmax为光伏实际出力峰值，装机充裕度和功率充裕度能够反映由于季节时间的变化导致的光伏出力下降造成的影响，采用装机充裕度与功率充裕度的差来判断季节因素影响程度；
即光伏可发电量除以负荷需求电量，若当ke＝1时，即为光伏可发电量等于负荷需求总电量，此时若通过足够容量的电量转移设备即可实现光伏+储能供给全部负荷的功能，(f)弃光度定义弃光度为：
即光伏弃光电量除以光伏供电电量，由于不考虑利用储能系统，因此使用弃光度指标辅助定义电量充裕度指标，得出传统电源对于负荷供电的比例。
定义光伏有效出力时间段∑tPV，为每日光伏能够产生出力的时刻tstart.PV到每日光伏停止出力的时刻tend.PV，根据季节和天气不同，定义光伏最大出力时间点为tmax,day，是光伏每日出力最大的时刻；
含光伏电力系统的调节能力需求问题，实际上就是E1与E2面积关系的问题，弃光部分与供电不足部分的关系直接影响到电力系统的调节能力需求，在不依靠外界能量转移装置转移弃光部分E1的情况下，则供电不足部分E2全部需要从外界获取调节能力以保证供电，此时电量充裕度ke就有了意义；
①ke＝1时,表示弃光电量与供电不足电量相等，此时通过能量转移系统转移电量能够保证该系统100％由光伏供电，也就是此时电力系统中负荷完全由光伏+能量转移系统的模式承担，而不需要从外界索取调节能力；
②ke<1时,增加光伏配置能够直接减轻系统调节能力需求；
③ke>1时,增加光伏配置不能减轻系统调节能力需求,也无法供给其他负荷；
针对某个给定的光伏系统配置，按照弃光部分E1与供电不足部分E2部分的统计数据，能够得到Eelse＝SE1‑SE2的统计数据：(I)当Eelse＝0时
即代表此时的光伏系统E1与E2部分面积相等，也就是光伏在外界能量转移装置的作用下完全能够供给所有负荷的需求，不需要外界电源的供电，也不会产生弃光；
代表此时光伏系统E1部分面积小于E2，也就代表此时光伏系统在外界能量转移装置的作用下不能完全供给负荷需求，负荷会出现失电情况，需要外界电源供给；
代表此时光伏系统弃光部分E1部分面积大于供电不足部分E2，也就代表此时光伏系统在外界能量转移装置的作用下完全供给负荷需求后，还会产生一定量弃光；
(IV)合理度等级Clevel与合理度Cr当Eelse满足式(19)时，此时的光伏系统配置在Clevel等级下是合理的：‑Eload,daymax×(1‑Clevel)
当Eelse＜0时，认为此时负荷处于失电状态，记此时的Eelse数量，定义失电率为综合合理度Cr与失电率Cf，能够确定光伏系统配置的合理性。
一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法
技术领域
[0001] 本发明属于调峰领域，尤其涉及一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法。
背景技术
[0002] 由于光伏发电具有的波动性和间歇性，会导致光伏系统出力不稳定，光伏发电受到光照资源的影响严重。光伏出力的特性会造成例如弃光严重，并网困难等问题，就需要寻求另外的解决办法。
[0003] 解决光伏系统的固有问题的办法，一方面可以通过光伏系统与其他传统机组的配合发电来解决，例如光伏和火电机组或水电机组配合发电，另一方面在光伏系统上配置储能系统也能有效解决这一问题。
[0004] 光伏发电面临的主要问题实际上是光伏发电量的时序不可转移问题。利用传统电源在光伏无法发电时段进行补充发电自然是可行的办法，但这无法真正解决光伏发电面临的问题，也会造成大量的光照资源浪费，同时消耗更多的不可再生资源，不符合环保性的要求。想要真正解决光伏发电目前面临的问题，可以通过配置储能系统，实现光伏发电时序转移，因此首先要合理的分析光伏特性，并对光伏发电能力做出准确有效的定性定量描述。
发明内容
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种科学合理，适用性强，效果佳的基于图形分析法的光伏调节能力需求分析方法。利用这种方法能够对给定地区和给定负荷的系统配置的光伏容量给出正确是否合理的评价，据此能够初步确定光伏系统的容量配置范围，并且分析局域电网的光伏特性以及光伏配置合理性。
[0006] 实现本发明目的所采取的技术方案是：一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法，其特征是：它包括的内容有：
[0007] 1)建立光伏系统模型
[0008] 光伏模型以PPV,day(t)表示，其中t为时间，每天的光伏随时间变化而变化，[0009] 则每日光伏生产的总电量：
[0010]
[0011] 其中tstart,day为光伏每日有效出力的起始时刻，tend,day为光伏每日有效出力的结束时刻，同时定义光伏最大出力时间点为tmax,day；
[0012] 光伏系统的出力模型为式(2)：
[0013]
[0014] 式中：fPV为光伏系统的功率降额因数，表示光伏系统实际输出功率与额定条件下输出功率的比值，用于计及由于光伏板表面污渍和雨雪的遮盖以及光伏板自身老化等引起2
的损耗，取0.9；YPV为光伏阵列容量，kW；IT为实际光照度，kW/m ；IS为标准测试条件下的光照
2
度，取1kW/m ；αp为功率温度系数，％/℃；Tcell为当前光伏电池的表面温度，℃，根据当前环境温度进行估算；Tcell,STC为标准测试条件下的光伏电池温度，取25℃；
[0015] 传统电源模型
[0016] 传统机组建模假设为火电机组，以约束的形式建立火电机组模型；
[0017] (1)火电机组的发电功率约束：
[0018]
[0019] 火电机组的出力Pth(t)应当保证在上下限之间；
[0020] (2)火电机组功率平衡约束：
[0021] ∑Pth(t)＝L(t) (4)
[0022] 火电机组出力总时间应当与负荷需求相匹配；
[0023] (3)最小启动时间约束：
[0024] toff‑ton≥tmin.on (5)
[0025] 火电机组启动后需要运行一段时间后才可以停机，即停机时间减去启动时间应当大于等于机组最小启动时间；
[0026] (4)最小停机时间约束：
[0027] ton‑toff≥tmin.off (6)
[0028] 火电机组停机后需要等待一段时间后再启动，即启动时间减去停机时间应当大于等于机组最小停机时间；
[0029] (5)爬坡率约束
[0030]
[0031] 式中rd与ru分别为向上爬坡率和向下爬坡率；
[0032] 2)负荷模型
[0033] 负荷模型以Pload,day(t)表示，其中t为时间，每天的负荷随时间变化而变化，则每日负荷的总电量为：
[0034]
[0035] 3)评价指标
[0036] 当使用光伏系统对负荷供电时，光伏供给负荷后多余的电量，E1部分为弃光部分，这部分光伏无法向负荷供电，只能采取弃光措施；E2部分为供电不足部分，由于夜间和凌晨光伏不出力或出力不足，导致这部分电力无法由光伏供给，因此属于光伏供电不足的部分，需要由其他电源补足；E3部分为光伏供给负荷部分；
[0037] 以下给出E1与E2定义式：
[0038] (a)弃光部分E1统计模型
[0039] 弃光部分E1是由于光伏与负荷不匹配产生的多于电量，是能够通过储能将其转移到其他需要供电的时间，因此E1部分亦称为光伏自身可调节部分Eself。
[0040] 为统计E1部分面积，现定义其计算式为：
[0041]
[0042] 弃光部分由于每日的光伏和负荷情况不同，因此每日的SE1均不相同，若按照每日统计部分，则其统计量矩阵Sn1表示为：
[0043]
[0044] 其中T为天数，n为天数最大值；
[0045] 若按照每季节统计弃光量，则其统计量矩阵Ssea1表示为：
[0046]
[0047] (b)供电不足部分E2统计模型
[0048] 供电不足为光伏无法供给负荷的电量，供电不足部分是由于光伏无法出力或出力不足导致无法满足负荷需求而导致无法向负荷供电的部分，当E2＞E1，即使使用转移光伏弃光电量的手段，也无法单独使用光伏满足负荷需求，也即Eelse＝SE2‑SE1为需要使用其他电源供给负荷的部分，即使E2＜E1，也能够通过其他电源向供电；
[0049] 为统计E2面积，现定义其计算式为：
[0050]
[0051] 同(a)，由于供电不足每日情况不同，其统计量矩阵Sn2表示为：
[0052]
[0053] 其中T为天数，n为天数最大值；
[0054] 若按照每季节统计弃光量，则其统计量矩阵Ssea2表示为：
[0055]
[0056] 根据式(14)，即能够给出要用到的评价指标：
[0057] (c)装机充裕度
[0058] 定义装机充裕度为：
[0059]
[0060] 其中Pz为光伏装机容量，Ploadmax为负荷出力峰值，当装机充裕度等于1时，光伏装机容量与负荷出力峰值相等；
[0061] (d)功率充裕度
[0062] 功率充裕度定义为：
[0063]
[0064] 其中Ppvmax为光伏实际出力峰值，装机充裕度和功率充裕度能够反映由于季节时间的变化导致的光伏出力下降造成的影响，采用装机充裕度与功率充裕度的差来判断季节因素影响程度；
[0065] (e)电量充裕度
[0066] 定义电量充裕度为：
[0067]
[0068] 即光伏可发电量除以负荷需求电量，若当ke＝1时，即为光伏可发电量等于负荷需求总电量，此时若通过足够容量的电量转移设备即可实现光伏+储能供给全部负荷的功能，[0069] (f)弃光度
[0070] 定义弃光度为：
[0071]
[0072] 即光伏弃光电量除以光伏供电电量，由于不考虑利用储能系统，因此使用弃光度指标辅助定义电量充裕度指标，得出传统电源对于负荷供电的比例。
[0073] (g)光伏最大出力时间点
[0074] 定义光伏有效出力时间段∑tPV，为每日光伏能够产生出力的时刻tstart.PV到每日光伏停止出力的时刻tend.PV，根据季节和天气不同，定义光伏最大出力时间点为tmax,day，是光伏每日出力最大的时刻；
[0075] 4)调节能力需求分析
[0076] 含光伏电力系统的调节能力需求问题，实际上就是E1与E2面积关系的问题，弃光部分与供电不足部分的关系直接影响到电力系统的调节能力需求，在不依靠外界能量转移装置转移弃光部分E1的情况下，则供电不足部分E2全部需要从外界获取调节能力以保证供电，此时电量充裕度ke就有了意义；
[0077] ①ke＝1时,表示弃光电量与供电不足电量相等，此时通过能量转移系统转移电量能够保证该系统100％由光伏供电，也就是此时电力系统中负荷完全由光伏+能量转移系统的模式承担，而不需要从外界索取调节能力；
[0078] ②ke<1时,增加光伏配置能够直接减轻系统调节能力需求；
[0079] ③ke>1时,增加光伏配置不能减轻系统调节能力需求,也无法供给其他负荷；
[0080] 5)合理度评价
[0081] 针对某个给定的光伏系统配置，按照弃光部分E1与供电不足部分E2部分的统计数据，能够得到Eelse＝SE1‑SE2的统计数据：
[0082] (I)当Eelse＝0时
[0083] 即代表此时的光伏系统E1与E2部分面积相等，也就是光伏在外界能量转移装置的作用下完全能够供给所有负荷的需求，不需要外界电源的供电，也不会产生弃光；
[0084] (II)当Eelse＞0时
[0085] 代表此时光伏系统E1部分面积小于E2，也就代表此时光伏系统在外界能量转移装置的作用下不能完全供给负荷需求，负荷会出现失电情况，需要外界电源供给；
[0086] (III)当Eelse＜0时
[0087] 代表此时光伏系统弃光部分E1部分面积大于供电不足部分E2，也就代表此时光伏系统在外界能量转移装置的作用下完全供给负荷需求后，还会产生一定量弃光；
[0088] 定义两个计量指标：
[0089] (IV)合理度等级Clevel与合理度Cr
[0090] 当Eelse满足式(19)时，此时的光伏系统配置在Clevel等级下是合理的：
[0091] ‑Eload,daymax×(1‑Clevel)
[0093] (V)失电率
[0094] 当Eelse＜0时，认为此时负荷处于失电状态，记此时的Eelse数量，定义失电率为[0095]
[0096] 综合合理度Cr与失电率Cf，能够确定光伏系统配置的合理性。
[0097] 本发明的一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法，由于采用建立光伏系统模型、建立传统机组模型、建立负荷模型、确定评价指标、对调节能力需求分析和对合理度评价的内容。利用这种方法能够对于给定地区和给定负荷的系统配置的光伏容量是否合理正确的评价，为光储电站的调峰能力建设提供指导。具有方法科学合理，适用性，效果佳的优点。
附图说明
[0098] 图1为光伏与负荷匹配关系图；
[0099] 图2为调节能力需求分析方法架构图；
[0100] 图3为装机充裕度与功率充裕度示意图；
[0101] 图4为弃光度情况统计图。
具体实施方式
[0102] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，以下实施例用于说明本发明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0103] 参照图1‑图4，本发明的一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析方法，包括以下内容：
[0104] 1.光伏系统模型
[0105] 光伏模型以PPV,day(t)表示，其中t为时间，每天的光伏随时间变化而变化。
[0106] 则每日光伏生产的总电量：
[0107]
[0108] 其中tstart,day为光伏每日有效出力的起始时刻，tend,day为光伏每日有效出力的结束时刻。同时定义定义光伏最大出力时间点为tmax,day。
[0109] 光伏系统的出力模型采用下式计算：
[0110]
[0111] 式中：fPV为光伏系统的功率降额因数，表示光伏系统实际输出功率与额定条件下输出功率的比值，用于计及由于光伏板表面污渍和雨雪的遮盖以及光伏板自身老化等引起2
的损耗，一般取0.9；YPV为光伏阵列容量，kW；IT为实际光照度，kW/m ；IS为标准测试条件下的
2
光照度，一般取1kW/m ；αp为功率温度系数，％/℃；Tcell为当前光伏电池的表面温度，℃，可根据当前环境温度进行估算；Tcell,STC为标准测试条件下的光伏电池温度，一般取25℃。
[0112] 2.传统电源模型
[0113] 在本章中传统机组建模假设为火电机组，以下以约束的形式建立火电机组模型。
[0114] (1)火电机组的发电功率约束：
[0115]
[0116] 火电机组的出力Pth(t)应当保证在上下限之间。
[0117] (2)火电机组功率平衡约束：
[0118] ∑Pth(t)＝L(t) (4)
[0119] 火电机组出力总时间应当与负荷需求相匹配。
[0120] (3)最小启动时间约束：
[0121] toff‑ton≥tmin.on (5)
[0122] 火电机组启动后需要运行一段时间后才可以停机，即停机时间减去启动时间应当大于等于机组最小启动时间。
[0123] (4)最小停机时间约束：
[0124] ton‑toff≥tmin.off (6)
[0125] 火电机组停机后需要等待一段时间后才可以启动，即启动时间减去停机时间应当大于等于机组最小停机时间。
[0126] (5)爬坡率约束
[0127]
[0128] 式中rd与ru分别为向上爬坡率和向下爬坡率，火电机组无论增减功率都应维持在一定速率范围内。
[0129] 3.负荷模型
[0130] 负荷模型以Pload,day(t)表示，其中t为时间，每天的负荷随时间变化而变化。则每日负荷的总电量为：
[0131]
[0132] 4.评价指标
[0133] 当使用光伏系统对负荷供电时，光伏和负荷的匹配情况如图1，其中E1部分为弃光部分，这部分光伏无法向负荷供电，只能采取弃光措施(无其他辅助手段情况下)；E2部分为供电不足部分，由于夜间和凌晨光伏不出力或出力不足，导致这部分电力无法由光伏供给，因此属于光伏供电不足的部分，需要由其他电源补足；E3部分为光伏供给负荷部分。
[0134] 以下给出E1与E2定义式：
[0135] (1)弃光部分(E1)统计模型
[0136] 弃光部分如上所述，为光伏供给负荷后多余的电量，为图中E1部分，光伏所产生的弃光电量本质上是由于光伏与负荷不匹配产生的多于电量，是可以通过其他手段，如储能将其转移到其他需要供电的时间，因此E1部分亦可以称为光伏自身可调节部分Eself。
[0137] 为统计E1部分面积，现定义其计算公式如下：
[0138]
[0139] 弃光部分由于每日的光伏和负荷情况不同，因此每日的SE1均不相同，若按照每日统计部分，则其统计量矩阵Sn1表示为：
[0140]
[0141] 其中T为天数，n为天数最大值。
[0142] 若按照每季节统计弃光量，则其统计量矩阵Ssea1表示为：
[0143]
[0144] (2)供电不足部分(E2)统计模型
[0145] 供电不足为光伏无法供给负荷的电量，为图中E2部分，供电不足部分是由于光伏无法出力或出力不足导致无法满足负荷需求而导致无法向负荷供电的部分，当E2＞E1，即使使用转移光伏弃光电量的手段，也无法单独使用光伏满足负荷需求，也即Eelse＝SE2‑SE1为需要使用其他电源供给负荷的部分。即使E2＜E1，也可以通过其他电源向供电，以达到减少光伏或转移电量设备的配置的目的。
[0146] 为统计E2面积，现定义其计算公式入下：
[0147]
[0148] 同(1)，由于供电不足每日情况不同，其统计量矩阵Sn2表示为：
[0149]
[0150] 其中T为天数，n为天数最大值。
[0151] 若按照每季节统计弃光量，则其统计量矩阵Ssea2表示为：
[0152]
[0153] 根据式(14)，即可给出本章所要用到的评价指标：
[0154] (1)装机充裕度
[0155] 定义装机充裕度为：
[0156]
[0157] 其中Pz为光伏装机容量，Ploadmax为负荷出力峰值。当装机充裕度等于1时，光伏装机容量与负荷出力峰值相等。
[0158] (2)功率充裕度
[0159] 功率充裕度定义为：
[0160]
[0161] 其中Ppvmax为光伏实际出力峰值。装机充裕度和功率充裕度可以反映由于季节(时间)的变化导致的光伏出力下降造成的影响，当装机充裕度与功率充裕度相差较小时可以认为季节因素影响不大，当两者差距较大时，认为季节因素产生了较大影响。
[0162] (3)电量充裕度
[0163] 定义电量充裕度为：
[0164]
[0165] 即光伏可发电量除以负荷需求电量，若当ke＝1时，即为光伏可发电量等于负荷需求总电量，此时若通过足够容量的电量转移设备即可实现光伏+储能供给全部负荷的功能，但本章节不考虑使用储能的情况。
[0166] (4)弃光度
[0167] 定义弃光度为：
[0168]
[0169] 即光伏弃光电量除以光伏供电电量。由于本章节内不考虑利用储能系统，因此使用弃光度指标辅助定义电量充裕度指标，当电量充裕度取得一个较高数值后，可以利用弃光度分析此时光伏系统对负荷供电的比例，进而得出传统电源对于负荷供电的比例。
[0170] (5)光伏最大出力时间点
[0171] 定义光伏有效出力时间段∑tPV，为每日光伏能够产生出力的时刻tstart.PV到每日光伏停止出力的时刻tend.PV，根据季节和天气不同，该时间段的始末时间可能发生变化。
[0172] 定义光伏最大出力时间点为tmax,day，是光伏每日出力最大的时刻。
[0173] 5.调节能力需求分析方法
[0174] 含光伏电力系统的调节能力需求问题，实际上就是E1与E2面积关系的问题，弃光部分与供电不足部分的关系直接影响到电力系统的调节能力需求，如果不依靠外界能量转移装置转移弃光部分E1，则供电不足部分E2全部需要从外界获取调节能力才能保证供电可靠性。此时电量充裕度ke就有了意义:
[0175] (1)ke＝1时,表示弃光电量与供电不足电量相等，此时通过能量转移系统转移电量能够保证该系统100％由光伏供电，也就是此时电力系统中负荷完全由光伏+能量转移系统的模式承担，而不需要从外界索取调节能力。
[0176] (2)ke<1时,增加光伏配置能够直接减轻系统调节能力需求。
[0177] (3)ke>1时,增加光伏配置不能减轻系统调节能力需求,也无法供给其他负荷。
[0178] 电量充裕度ke能够量化电力系统调节能力需求，但无法评价因季节因素引发的光伏资源减少，进而影响电力系统调节能力需求的程度。因此需要引入装机充裕度kz和功率充裕度kp来评价这种现象。当ke＝1时，装机充裕度和功率充裕度数值相差较小或相等时，这就代表此时的光伏系统受到季节因素影响较小，反之则受到季节因素影响较大。
[0179] 弃光度λ能够表示光伏自身供给负荷的能力(即不依赖能量转移装置)，当ke＝1时，弃光度越高证明光伏所有可发电量中供给负荷的部分越多，也就代表能够转移走的弃光部分越少，调节能力需求越少。这一定程度上反映了光伏和负荷匹配程度，同时根据全年的弃光度走势能分析出光照条件对于电力系统调节能力需求的影响，与装机充裕度kz和功率充裕度kp这两个指标形成互补。图2为调节能力需求分析方法的架构图。
[0180] 6)合理度评价方法
[0181] 针对某个给定的光伏系统配置，按照E1与E2部分的统计数据，可以得到Eelse＝SE1‑SE2的统计数据，因此Eelse由以下三种数量关系：
[0182] (1)当Eelse＝0时
[0183] 即代表此时的光伏系统E1与E2部分面积相等，也就是光伏在外界能量转移装置的作用下完全能够供给所有负荷的需求，不需要外界电源的供电，也不会产生弃光。
[0184] (2)当Eelse＞0时
[0185] 代表此时光伏系统E1部分面积小于E2，也就代表此时光伏系统在外界能量转移装置的作用下不能完全供给负荷需求，负荷会出现失电情况，需要外界电源供给。
[0186] (3)当Eelse＜0时
[0187] 代表此时光伏系统E1部分面积大于E2，也就代表此时光伏系统在外界能量转移装置的作用下完全供给负荷需求后，还会产生一定量弃光。
[0188] 定义两个计量指标：
[0189] (1)合理度等级Clevel与合理度Cr
[0190] 当Eelse满足如下范围时，此时的光伏系统配置在Clevel等级下是合理的：
[0191] ‑Eload,daymax×(1‑Clevel)
[0193] (2)失电率
[0194] 当Eelse＜0时，认为此时负荷处于失电状态，记此时的Eelse数量，定义失电率为[0195]
[0196] 综合以上两个指标Cr与Cf，可以确定此时光伏系统配置的合理性，同时由于这种方法是采取选定范围的方式估计的，可以最大限度避免由于光伏出力的随机性波动性，导致的光伏在与负荷匹配时出现的问题。
[0197] 6.实例分析
[0198] 本实例数据采用吉林省某地区(大致位置：经度44.5，维度125.5，海拔225m)全年负荷数据以及光伏数据，负荷最大值2934.51MW，最小值1206.91MW，全年总电量为1.78×7
10MWh。首先按照固定光伏配置为25MW时,分别统计四季的日光伏最大出力的数值情况，包括日光伏最大出力中的最大值，最小值和均值。其中表1为光伏每日最大出力的统计表。
[0199] 表1光伏每日最大出力统计表
[0200]
[0201] 然后进行有效光照时间情况分析,表2为全年有效光照时长的统计表。
[0202] 表2有效光照时间统计表
[0203]
[0204] 计算得到全年每日的当ke＝1时的光伏调节能力指标。首先对比装机充裕度与功率充裕度，如图3所示。功率充裕度较为平稳，集中在5附近，而装机充裕都随着时间变化偏差较大，装机充裕度与功率充裕度偏差较大的部分主要集中在1‑60天和300‑360天范围内，属于冬季。这是由于冬季光照条件较差，导致为达到ke＝1所需要的光伏配置较高，同理可见在90‑270天范围内，kz和kp相差不大，这是由于在夏季光照条件较好，甚至能达到满发装机功率的情况。图4为弃光度情况统计图,可见E1(E2)与弃光度λ呈现“反山峰状”，而E3在全年的分布均呈现“山峰状”，可以发现120天‑240天区间内，E1与E3差距较小，且λ较低，数值接近1，这是由于夏季光照时长和光伏功率均较大，导致λ较低。同时从λ的数值分析，基本上全年的λ值均大于1，仅有夏季数天其数值小于1，能达到0.8，全年大部分时间E1均是大于E3，即使弃光度达到0.8，此时光伏自身也只能承担56％的负荷，其余负荷均需要其他手段调节，最恶劣情况下弃光度甚至能达到2.8，这足以表明光伏自身的调节能力之恶劣。表3为Eelse合理天数统计表。
[0205] 表3Eelse合理天数统计表
[0206]
[0207] 本发明实施例中的计算条件、图例、表等仅用于对本发明作进一步的说明，并非穷举，并不构成对权利要求保护范围的限定，本领域技术人员根据本发明实施例获得的启示，不经过创造性劳动就能够想到其它实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
