[發明專利]分布式光伏發電能力評估系統及生成太陽輻射數據的方法

無效

• 申請號: 201310436548.6
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103455730A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 徐青山;臧海祥;李強;王春寧;辛建波
• 申請（專利權）人: 東南大學;江蘇省電力公司電力科學研究院;江蘇省電力公司南京供電公司;江蘇省電力公司;江西省電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明屬于分布式光伏發電規劃領域的系統，具體是一種分布式光伏發電能力評估系統及生成太陽輻射數據的方法。

背景技術

能源是人類社會存在與發展的物質基礎。根據中國國家統計局2009年國家經濟和社會發展統計公報，2012年全年能源消費總量36.2億噸標準煤，比上年增長3.9%。中國作為世界第二大能源消費國，面臨著快速增長的能源需求和日益嚴重的環境問題的雙重壓力。太陽能是一種清潔的可再生能源，受到了我國政府的高度重視。我國國土面積2/3以上的年太陽能輻射量超過60億焦耳/平方米，每年地表吸收的太陽能大約相當于1.7萬億噸標準煤的能量，具有良好的太陽能利用條件，據此，我國光伏發電擁有廣闊的應用前景。根據國家發改委的中國可再生能源產業發展報告，我國光伏發電規劃目標2020年達到200萬千瓦，2040年發電裝機容量將超過2億千瓦。因此，光伏發電規劃顯得尤為重要。

太陽輻射數據是太陽能應用中最基礎、最重要的參數，是地區光伏發電規劃、評估光伏發電能力的重要依據。目前，國外多采用通過太陽輻射的實測數據，擬合出太陽輻射經驗公式，再利用經驗公式預測太陽輻射數據的方法。國內目前在這方面的研究還較少，只有少數地區擬合出了一些簡單的太陽輻射經驗公式，而這些公式的適用范圍受到地域和氣候的限制。因此，該領域迫切需要提出一種能夠廣泛應用的獲取太陽輻射數據的方法，用于接入規劃的分布式光伏發電能力評估，從而滿足太陽能資源利用的需求。

發明內容

發明目的：本發明根據現有發明中明顯不足，用一種分布式光伏發電能力評估系統及生成太陽輻射數據的方法能夠廣泛適用于各種區域和氣候條件下，生成的全年逐日的太陽輻射數據具有代表性，評價結果客觀、合理，可以滿足分布式光伏發電規劃工程應用的需求。

技術方案：一種分布式光伏發電能力評估系統及生成太陽輻射數據的方法，

包括：綜合運算模塊、評估量化值獲取模塊、分布式光伏發電能力評估模塊，其中：

綜合運算模塊利用代表性氣象年月方法對從數據測量儀中獲取8種氣象指標數據（溫度的日最高值、日最低值、日平均值，大氣相對濕度的日最低值、日平均值，風速的日最高值、日平均值和太陽輻射的日總輻射值）進行處理、分析，生成地區全年逐日的代表性太陽總輻射數據，并將該數據傳輸給評估量化值獲取模塊；

評估量化值獲取模塊對綜合運算模塊中生成的數據進行疊加，獲得太陽總輻射的年總量，并轉化為發電量，即評估量化值；

分布式光伏發電能力評價模塊建立評價體系，并將評估量化值中獲取模塊獲得的量化值與評價體系進行比對，得到發電能力評價結果。

所述綜合運算模塊利用代表性氣象年月方法進行計算的步驟包括：

（1）分布函數計算：根據采集的8種氣象指標的相關數據，分別計算各個指標各月的長期分布函數和每年該月的短期分布函數；

（2）統計量FS運算：計算歷年各月的8種氣象指標的統計量FS；

（3）FS值的加權運算：根據計算出的歷年各月的8種氣象指標的FS值和給定的權重系數，對所有指標的FS值進行加權綜合統計，得到加權統計值WS；

（4）候選月的選取：對應于每個月，選取相應的加權統計值WS最小的5個月作為該月的候選月；

（5）代表月的選擇：對應于每個月，計算其5個候選月的日總太陽輻射值與其歷年的平均值之間的均方根誤差，選擇誤差最小值的月份作為代表月；

（6）代表年的構成：將12個代表月組合起來，構成代表氣象年；

（7）代表性輻射數據的生成：根據構成的代表氣象年，生成全年逐日的代表性太陽輻射數據。

所述綜合運算模塊的步驟（1）中的8種氣象指標的長期、短期分布函數的計算公式為：