[發明專利]一種解決全天空云圖生消變化的相似云團的判定方法

在審

• 申請號: 201710018067.1
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108288104A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 朱想;王東升;周海;孫榮富;程序;崔方;王若陽;王知嘉;于炳霞;丁煌;周強;陳衛東;李登宣;許曉慧;居蓉蓉;彭佩佩
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06T7/246;G06T7/66;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種解決全天空云圖生消變化的相似云團的判定方法，該方法包括以下步驟：粗對比分析、細對比分析和輸出結果。該方法通過粗對比分析計算出云圖搜索區域所有可能的云團塊，然后采用R?形狀描繪子匹配、矩特征量匹配、相關綜合亮溫系數進行細對比分析，從兩張連續云圖中所有相似的云團中找出那些云團是同一個云團由于生消所導致的不同狀態，這樣就可以獲得云團在運動中的發生移動、形變等情況下的云團軌跡計算方法，保證了云團軌跡預測的精度，提升了光伏發電功率超短期的預測精度問題。較之將地基云圖的云團直接當成剛體進行計算，做云團的移動軌跡計算和對光伏電站的遮擋計算，計算精度有了很大的提高。

技術領域

本發明屬于光伏功率預測技術領域，具體為一種解決全天空云圖生消變化的相似云團的判定方法。

背景技術

實現對光伏電站輸出功率的準確預測，能為電力調度提供重要的決策支持，使得光伏資源得到充分的利用，以獲得更大的經濟效益和社會效益。但是光伏發電系統的輸出功率很大程度上決定于光伏面板所能接收到的太陽輻射量，容易受到云天氣因素的影響，因而具有間歇性、波動性和隨機性的缺點，從而造成其輸出功率不穩定且難以預測。就云量的影響而言，隨著總云量的增加，到達地面的太陽輻射總量也會發生相應的變化，只是變化程度會因云的形狀和位置而有所差異。云在運動過程中會進行生消，導致云團的形狀、薄厚發生變化。所以同一塊云，在不同的時刻的云團中的所呈現的形狀可能會不一樣。因此如果云團中有多塊這個的云團存在，就會使得云團軌跡的計算錯誤，從而對云團對光伏電站的遮擋預測產生誤差，導致光伏超短期功率預測誤差增大。因此，研究云圖生消變化的相似云團的判定技術對于電力系統而言具有重要意義。

發明內容

為了解決全天空云圖的云團在運動中，由于云團的生消變化，使得同一塊云團的外形、大小、厚度的不同，而導致同一塊云團在連續時刻的云圖中，出現不同的狀態，本發明提出一種解決全天空云圖生消變化的相似云團的判定方法。

實現上述目的所采用的解決方案為：

一種解決全天空云圖生消變化的相似云團的判定方法，其改進之處在于：

所述方法包括：

步驟1：粗對比分析；

步驟2：細對比分析；

步驟3：輸出結果。

本發明提供的第一優選技術方案，其改進之處在于：所述步驟1包括：

步驟1.1選定最大搜索尺度，包括：

根據目標云團可能的最大移動速度和不同云圖之間時間間隔，得到以最大搜索尺度L表示的最大移動距離；

步驟1.2粗選相似云團的選擇，包括：

計算目標云團與下一時刻云圖上所有云團的重心距差Δd；

選擇Δd<L的云團，按下式計算標準化面積變化量△S：

其中S₂為選取的云團面積，S₁為目標云團面積；

選出△S小于給定閾值S₀的云團作為粗選相似云團。

本發明提供的第二優選技術方案，其改進之處在于：所述步驟2包括：

步驟2.1按R-形狀描繪子匹配，得到1級候選云團；

步驟2.2按矩特征量匹配，得到2級候選云團；

步驟2.3相關亮溫系數分析。

本發明提供的第三優選技術方案，其改進之處在于：所述步驟2.1包括：

按下式計算粗選相似云團的R-形狀描繪子變化量△R：