[發(fā)明專利]基于支持向量機(jī)的光伏發(fā)電短期輸出功率綜合預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710727129.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107545327A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧天琪;李健;楊曉崢;王春生;楊繼業(yè);陳寶琪;王紅;蔣理;南哲;鄧鑫陽(yáng);韓震燾;李美君;劉松楠;赫鑫;吉英華;李華;李冬雪;劉然;鄢闖;馬強(qiáng);肖模君;高勛;利相霖;潘霄;谷崢;劉濤;陳友慧;劉明岳;盧國(guó)寧;于大勇;邵廣偉;劉剛;劉金慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;遼寧電力建設(shè)監(jiān)理有限公司;沈陽(yáng)電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 遼寧沈陽(yáng)國(guó)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司21100
• 代理人: 何學(xué)軍

1.基于支持向量機(jī)的光伏發(fā)電短期輸出功率綜合預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：考慮太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度與風(fēng)速對(duì)光伏發(fā)電輸出電流的影響，基于數(shù)學(xué)計(jì)算模型預(yù)測(cè)光伏發(fā)電短期輸出功率；

步驟2：分析光伏發(fā)點(diǎn)輸出歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，基于支持向量機(jī)預(yù)測(cè)光伏發(fā)電短期輸出功率；

步驟3：基于整體方均根誤差最小原則建立光伏發(fā)電短期輸出功率綜合預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)光伏發(fā)電短期輸出功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于支持向量機(jī)的光伏發(fā)電短期輸出功率綜合預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟1的具體步驟包括：

(1)接收天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)預(yù)測(cè)的太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度與風(fēng)速；

(2)根據(jù)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度，環(huán)境溫度和風(fēng)速計(jì)算出光伏發(fā)電裝置工作溫度；

T_C＝3.12+0.25G+0.899T-1.3W_s+273；

式中，G表示是太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度，W_s表示風(fēng)速，T表示環(huán)境溫度；

(3)根據(jù)光伏發(fā)電裝置工作溫度計(jì)算出光伏發(fā)電數(shù)學(xué)計(jì)算模型中的飽和電流：

式中，I_RS是光伏發(fā)電單元在一定光強(qiáng)和溫度下的反向飽和電流；E_G是半導(dǎo)體禁帶寬度；Tc表示電池的工作溫度，TR表示民池的參考溫度，e為自然指數(shù)，q表示電子電荷1.60×10^-19C，K為波茲曼常數(shù)1.38×10^-23J/K，A表示理想系數(shù)1.92；

(4)根太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、電池工作溫度，計(jì)算出光伏發(fā)電單元的光生電流；

I_PH＝[I_SC+K₁(T_C-T_R)]G；

式中，I_PH表示光生電流，I_SC表示光伏電池短路電流，G便是太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度，T_c表示電池的工作溫度，T_R表示電池的參考溫度25℃，K₁為短路電流的溫度系數(shù)；

(5)根據(jù)飽和電流和光生電流計(jì)算出光伏發(fā)電單元輸出電流；

式中，I表示光伏發(fā)電單元輸出電流，V表示參考電壓，T_C表示電池的工作溫度，A 為二級(jí)管理想因子；a和n是雪崩擊穿特征常熟；V_BR是雪崩擊穿特征電壓；k為波爾茲曼常數(shù)，k＝1.38×10^-23J/K；R_S和R_SH是太陽(yáng)能電池元的內(nèi)部電阻；q為電子電荷量，q＝1.6×10^-19C；

(6)根據(jù)光伏發(fā)電輸出電流，結(jié)合光伏發(fā)電輸出側(cè)的電壓參考值，預(yù)測(cè)目標(biāo)時(shí)刻的光伏發(fā)電的輸出功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于支持向量機(jī)的光伏發(fā)電短期輸出功率綜合預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟2的具體步驟包括：

(1)將太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度、風(fēng)速等環(huán)境信息做歸一化處理；

(2)根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)，找到相似度最高的相似日；

(3)建立支最小二乘持向量機(jī)回歸模型；

(4)求解支持向量機(jī)回歸模型，求解預(yù)測(cè)對(duì)象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于支持向量機(jī)的光伏發(fā)電短期輸出功率綜合預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟3的具體步驟包括：

(1)引入分配系數(shù)，建立綜合預(yù)測(cè)模型：

f_o＝λf₁+(1-λ)f₂；

式中，f₀為綜合預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)結(jié)果，f₁為數(shù)學(xué)計(jì)算模型預(yù)測(cè)結(jié)果，f₂為支持向量機(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果，λ為分配系數(shù)；

(2)計(jì)算綜合預(yù)測(cè)模型的歷史預(yù)測(cè)方均根誤差；

(3)求解使歷史預(yù)測(cè)方均根誤差最小的分配系數(shù)值；

(4)根據(jù)(3)中求得的最小分配系數(shù)、數(shù)學(xué)計(jì)算模型預(yù)測(cè)結(jié)果與支持向量機(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果得到，綜合預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果。