[發(fā)明專利]一種光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410524926.0
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104268659B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李科;張國建;郭彥飛;周永華;郭宇能;梁進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.一種光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：獲取光伏電站的歷史實測功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)；

步驟2：對所述光伏電站的歷史實測功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除無效數(shù)據(jù)的預(yù)處理；

步驟3：根據(jù)預(yù)處理后的光伏電站的歷史實測功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)，利用基于預(yù)測時間長度的光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測模型得到不同的預(yù)測時間長度對應(yīng)的光伏電站的超短期預(yù)測功率，預(yù)測時間長度為ρ，ρ≥4小時；

步驟4：根據(jù)所獲得的光伏電站的超短期預(yù)測功率確定光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測模型的最佳預(yù)測時間長度；

步驟5：采用基于最佳預(yù)測時間長度的光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測模型進(jìn)行光伏電站的超短期功率預(yù)測；

步驟1具體包括如下步驟：

步驟1.1：從發(fā)報時刻t_i開始向前依次獲取光伏電站t_i-1T、t_i-2T、…、t_i-mT時刻對應(yīng)的實測功率數(shù)據(jù)F₁、F₂、…、F_m，記歷史實測功率數(shù)據(jù)集合F_s＝{F₁,F₂,…,F_m}；

步驟1.2：從發(fā)報時刻t_i開始向前依次獲取光伏電站t_i-1T、t_i-2T、…、t_i-mT時刻對應(yīng)的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)P₁、P₂、…、P_m，記過去時刻短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)集合P_s＝{P₁,P₂,…,P_m}；

步驟1.3：從發(fā)報時刻t_i開始向后依次獲取光伏電站t_i+1T、t_i+2T、…、t_i+kT時刻對應(yīng)的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)P₁₊、P₂₊、…、P_k+，記未來時刻短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)集合P_j+＝{P₁₊,P₂₊,…,P_k+}；

其中，i、m、k均為正整數(shù)，T為時間分辨率，k≥4*60/T；

步驟2具體包括如下步驟：

步驟2.1：對歷史實測功率數(shù)據(jù)集合F_s按以下算法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理：

(1)若光伏電站某一時刻的實測功率數(shù)據(jù)F_s超過光伏電站的裝機容量Cap，則令某一時刻的實測功率數(shù)據(jù)F_s＝Cap；其中，s∈[1,m]，Cap為光伏電站裝機容量；

(2)若光伏電站某一時刻的實測功率數(shù)據(jù)F_s為負(fù)數(shù)且大于一個設(shè)定的負(fù)數(shù)γ，則令某一時刻的實測功率數(shù)據(jù)F_s＝0；

(3)若光伏電站某一時刻的實測功率數(shù)據(jù)F_s小于γ，則認(rèn)為該時刻的實測功率數(shù)據(jù)無效，置該時刻的實測功率數(shù)據(jù)為無效標(biāo)志數(shù)據(jù)；

經(jīng)步驟2.1處理后得到新的集合F′_s＝{F′₁,F′₂,…,F′_m}；

步驟2.2：對過去時刻短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)集合P_s按以下算法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理：

(1)若光伏電站某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)P_s超過光伏電站的裝機容量Cap，則令某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)P_s＝Cap；

(2)若光伏電站某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則認(rèn)為光伏電站該時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)無效，置該時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)為無效標(biāo)志數(shù)據(jù)；

經(jīng)步驟2.2處理后得到新的集合P′_s＝{P′₁,P′₂,…,P′_m}；

步驟2.3：對未來時刻短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)集合P_j+按以下算法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理：

(1)若光伏電站某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)超過光伏電站的裝機容量Cap，則令某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)P_j+＝Cap，其中，j∈[1,k]；

(2)若光伏電站某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則令光伏電站該時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)等于前一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)，即令某一時刻的短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)P_j+＝P_(j-1)+；

經(jīng)步驟2.3處理后得到新的集合P′_J+＝{P′₁₊,P′₂₊,…,P′_k+}；

步驟3具體包括如下步驟：

步驟3.1：從F′_s和P′_s集合中選取離發(fā)報時刻t_i最近的同一時刻數(shù)據(jù)均有效的實測功率數(shù)據(jù)和短期預(yù)測功率數(shù)據(jù)，作為計算預(yù)報時刻超短期預(yù)測功率的基準(zhǔn)時刻t_b數(shù)據(jù)，得到發(fā)報時刻t_i所選取的基準(zhǔn)時刻光伏電站的實測功率與短期預(yù)測功率的差值δ(t_i)；

步驟3.2：設(shè)預(yù)測時間長度為ρ，ρ≥4，則預(yù)報時刻t_j的權(quán)重系數(shù)采用下述公式計算：

λij=ρ60T-tj-tbTρ60T=1-tj-tb60ρ]]>

其中，為相對于發(fā)報時刻t_i的第j個預(yù)報時刻t_j的權(quán)重系數(shù)，j為正整數(shù)，j∈[i+1,i+k]；

步驟3.3：基于預(yù)測時間長度ρ建立預(yù)報時刻t_j的光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測模型為：

Uij=PJ+′-λijδ(ti)]]>

式中，為光伏電站相對于發(fā)報時刻t_i的第j個預(yù)報時刻的超短期預(yù)測功率；

步驟3.4：采用基于預(yù)測時間長度的光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測模型得到每一種預(yù)測時間長度的超短期ρ*60/T個點的預(yù)測功率；

步驟4具體包括如下步驟：

步驟4.1：針對每一種預(yù)測時間長度，分別計算一段評估時間內(nèi)其光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測每個點的均方根誤差；

步驟4.2：分別對每一種預(yù)測時間長度的光伏電站發(fā)電功率超短期預(yù)測前4個小時共4*60/T個點的均方根誤差累加求和；

步驟4.3：選擇均方根誤差之和最小時對應(yīng)的預(yù)測時間長度為最佳預(yù)測時間長度。