[發(fā)明專利]光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法及預(yù)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610109906.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107133685B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡濤;劉方誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，該預(yù)測(cè)方法先利用第一預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積的比例，估算第二預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空中云層面積所占天空面積的比例，再利用第二預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空中云層面積所占天空面積的比例計(jì)算第二預(yù)設(shè)時(shí)刻的太陽(yáng)總輻射，最后利用第二預(yù)設(shè)時(shí)刻的天陽(yáng)總輻射和溫度，預(yù)測(cè)第二預(yù)設(shè)時(shí)刻光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。本發(fā)明實(shí)施例所提供的光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法在誤差允許范圍內(nèi)，延長(zhǎng)了可以預(yù)測(cè)的時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法和預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，越來(lái)越多的光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)運(yùn)行，然而其發(fā)電功率的隨機(jī)性和間歇性對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、安全和可靠運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)面影響也日益突出，因此，迫切需要對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，以便于可以采取相應(yīng)的技術(shù)措施抑制或補(bǔ)償光伏發(fā)電功率的波動(dòng)，來(lái)保證電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、安全和可靠運(yùn)行。

目前光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量短期預(yù)測(cè)方法主要采用間接預(yù)測(cè)法，即先利用光伏發(fā)電站處歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)太陽(yáng)輻照度，然后借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或工程計(jì)算公式預(yù)測(cè)光伏發(fā)電站的輸出功率或發(fā)電量。其中，所述太陽(yáng)輻照度的預(yù)測(cè)方法均是通過(guò)天空成像系統(tǒng)采集天空?qǐng)D片，對(duì)天空?qǐng)D片進(jìn)行二值化處理，獲得當(dāng)前時(shí)刻天空?qǐng)D片中云層的質(zhì)心，再通過(guò)對(duì)比鄰近時(shí)刻天空?qǐng)D片中云層的質(zhì)心來(lái)判斷云層的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而分析云層在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的遮擋情況，并以此預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)刻的太陽(yáng)輻照度。

但是，由于云層在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的形狀和運(yùn)動(dòng)軌跡有可能發(fā)生比較大的改變，當(dāng)某一片云層未進(jìn)入或者已經(jīng)離開(kāi)天空成像系統(tǒng)的當(dāng)前視野時(shí)，會(huì)對(duì)其出現(xiàn)前后的云層運(yùn)動(dòng)軌跡分析產(chǎn)生階躍影響，增大預(yù)測(cè)誤差，使得無(wú)法通過(guò)天空成像系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)這段時(shí)間內(nèi)云層的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而導(dǎo)致上述預(yù)測(cè)方法中通過(guò)天空成像系統(tǒng)獲取的云層運(yùn)動(dòng)軌跡較為有限，造成現(xiàn)有技術(shù)中光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法在預(yù)測(cè)誤差允許范圍內(nèi)，可以預(yù)測(cè)的時(shí)間較為有限，即只能預(yù)測(cè)未來(lái)較短時(shí)間內(nèi)(如2個(gè)小時(shí)以內(nèi))的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，而無(wú)法預(yù)測(cè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)(如2個(gè)小時(shí)以外)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法，以延長(zhǎng)可以預(yù)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的時(shí)間。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預(yù)測(cè)方法，包括：

設(shè)置至少一個(gè)第一預(yù)設(shè)時(shí)刻；

采集所述第一預(yù)設(shè)時(shí)刻的天空?qǐng)D片，獲得所述第一預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積的比例，所述天空?qǐng)D片中對(duì)應(yīng)的天空區(qū)域完全覆蓋所述光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏發(fā)電站的全貌；

將所述第一預(yù)設(shè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積的比例代入預(yù)設(shè)云量預(yù)測(cè)函數(shù)關(guān)系式，預(yù)測(cè)第二預(yù)設(shè)時(shí)刻天空中云層面積所占天空面積的比例；

根據(jù)所述第二預(yù)設(shè)時(shí)刻天空中云層面積所占天空面積的比例，計(jì)算所述第二預(yù)設(shè)時(shí)刻的太陽(yáng)總輻射；

根據(jù)所述第二預(yù)設(shè)時(shí)刻的太陽(yáng)總輻射和第二預(yù)設(shè)時(shí)刻的溫度，預(yù)測(cè)第二預(yù)設(shè)時(shí)刻光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，需要指出的是，所述預(yù)設(shè)云量預(yù)測(cè)函數(shù)關(guān)系式的獲取方法包括：

按照時(shí)間順序采集至少兩個(gè)時(shí)刻的天空?qǐng)D片，獲得所述至少兩個(gè)時(shí)刻中每個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積的比例；

根據(jù)所述至少兩個(gè)時(shí)刻中每個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積的比例，統(tǒng)計(jì)不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積的比例之間的關(guān)系，獲得天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積比例的時(shí)間序列函數(shù)；

根據(jù)所述天空?qǐng)D片中云層面積所占天空面積比例的時(shí)間序列函數(shù)，建立預(yù)設(shè)云量預(yù)測(cè)函數(shù)關(guān)系式。