[發明專利]一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法

有效

• 申請號: 201410193900.2
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN104156777B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 李鵬;雷金勇;許愛東;黃燾;楊蘋
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;華南理工大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳市遠航專利商標事務所(普通合伙)44276
• 代理人: 田志遠

1.一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法，其特征在于包括如下步驟：?

步驟(1)、根據日地模型計算歷史太陽高度變化曲線序列{S_n(t)}，根據系外太陽輻射常數1353w/m²計算出歷史系外太陽輻射強度曲線序列{G_n(t)}；計算歷史日測量太陽輻射總量和歷史日系外太陽輻射總量的比值，即歷史日輻射穿透系數序列{α_n}；根據歷史城市天氣預報序列{w_n}對日輻射穿透系數進行分類，得出各個天氣分類下的統計輻射穿透系數分類表J(w_m)；?

步驟(2)、根據前14天的天氣預報序列{w_j}并由統計輻射穿透系數分類表J(w_m)可得出前14天的分類統計穿透系數序列通過與實際計算得出的14天歷史穿透系數序列{α_j}作差計算出14天穿透系數誤差序列{θ_j}，乘以權值序列{Δ_j}后求和，作為預測穿透系數的修正誤差θ；?

步驟(3)、把預測目標日前一天預報當天的天氣類型w_p根據統計輻射穿透系數分類表J(w_m)得到預測分類穿透系數α_p，用修正誤差θ加上預測分類穿透系數α_p得出預測穿透系數α_Δ；計算預測目標日的系外太陽輻射強度曲線G_p(t)后乘以預測穿透系數α_Δ得出當天的太陽輻射強度預測曲線F_p(t)；根據電站的光照強度-功率關系K(F)，計算出電站發電量預測曲線P(t)。?

2.根據權利要求1所述的一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法，其特征在于，在步驟(1)和步驟(3)中的系外太陽輻射強度曲線G(t)計算方法如下：?

δ＝sin^-1(0.39795cos(0.98563(N-173)))???????(1)?

式中，δ為當天的太陽赤緯；N為自每年1月1日開始計算的日數；為電站的地理緯度；t為恒星時的時角；1353為系外太陽輻射常數；S(t)為太陽高度變化曲線，式中通過移項并取大于0的值，該部分即代表日晝部分，當?的時刻即為日出日落時刻。?

3.根據權利要求1所述的一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法，其特征在于，在步驟(1)中，日輻射穿透系數α_n計算函數如下：?

式中，F_n(t)為測量太陽輻射變化曲線。?

4.根據權利要求1所述的一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法，其特征在于，在步驟(2)中，天氣預報w根據中國天氣網的定義一個分成33類的天氣類型集合{w_m}，有統計輻射穿透系數分類表J(w_m)為：?

式中，α_m為分類結果；{C}為歷史集合n中有w_n＝w_m的樣本集合；size({C})為該樣本集合的大小。?

5.根據權利要求1所述的一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法，其特征在于，在步驟(2)中，14天穿透系數誤差序列{θ_j}為：?

式中，α_j＝J(w_j)。?

6.根據權利要求1所述的一種基于城市天氣預報的低成本光伏發電功率預測方法，其特征在于，在步驟(2)中，預測穿透系數的修正誤差θ為：?

θ＝Σθ_jΔ_j????????(7)?

式中，Δ_j為前14天權重系數，分別設為:?

{Δ_j}＝{0.25,0.2,0.16,0.14,0.1,0.05,0.03,0.02,0.01,0.008,0.008,0.008,0.008,0.008}?。