[發(fā)明專利]一種光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711499383.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN108205717A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞娜燕;李向超;費(fèi)科;孫國(guó)強(qiáng);梁智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司無錫供電公司;無錫揚(yáng)晟科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法，其中，所述光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法包括：獲取光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)所需的基本數(shù)據(jù)，其中所述基本數(shù)據(jù)包括季節(jié)類型、天氣類型、溫度、風(fēng)速和歷史光伏發(fā)電功率；將相同季節(jié)的歷史光伏發(fā)電功率按照天氣類型進(jìn)行分類；對(duì)同一天氣類型下的光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)建立特征集合；根據(jù)所述特征集合建立深度脊波網(wǎng)絡(luò)光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型；通過所述建立深度脊波網(wǎng)絡(luò)光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型獲取光伏法發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)結(jié)果。本發(fā)明提供的光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法具有運(yùn)行效率高且預(yù)測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)能及光伏等新能源出力在電力系統(tǒng)發(fā)電量中滲透率的逐年提升，在緩解能源緊張、環(huán)境惡化的同時(shí)，由于風(fēng)能、光伏發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性，也給電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來極大挑戰(zhàn)。準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)對(duì)未來一定時(shí)間內(nèi)的光伏出力進(jìn)行預(yù)測(cè)，可為電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制、電網(wǎng)調(diào)度提供科學(xué)決策依據(jù)，從而有效降低大規(guī)模光伏接入對(duì)電力系統(tǒng)的影響，保障電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)進(jìn)行了大量研究，按預(yù)測(cè)原理可分為物理方法和統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法。物理方法是利用太陽輻照傳遞方程、光伏組件運(yùn)行方程等物理模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，如以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)為輸入，利用太陽位置模型、光伏電池模型、逆變器效率模型等得到光伏電站的輸出功率。該方法依賴詳細(xì)的光伏電站地理信息、氣象和太陽輻照數(shù)據(jù)，建模過程繁瑣；統(tǒng)計(jì)方法通過對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而找出光伏輸出功率與各影響因素的內(nèi)在規(guī)律并進(jìn)行預(yù)測(cè)，常用的有時(shí)間序列分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)及相關(guān)向量機(jī)等模型。隨著光伏電站運(yùn)行時(shí)間的推移及計(jì)量裝置的部署應(yīng)用，逐漸積累海量豐富精細(xì)化數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法對(duì)小樣本數(shù)據(jù)具有較好的預(yù)測(cè)精度及運(yùn)行效率，但難以勝任大規(guī)模數(shù)據(jù)問題的求解，不適合處理海量豐富精細(xì)化光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)。

因此，如何提供一種運(yùn)行效率高且預(yù)測(cè)精度高的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供一種光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法，其中，所述光伏發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)方法包括：

獲取光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)所需的基本數(shù)據(jù)，其中所述基本數(shù)據(jù)包括季節(jié)類型、天氣類型、溫度、風(fēng)速和歷史光伏發(fā)電功率；

將相同季節(jié)的歷史光伏發(fā)電功率按照天氣類型進(jìn)行分類；

對(duì)同一天氣類型下的光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)建立特征集合；

根據(jù)所述特征集合建立深度脊波網(wǎng)絡(luò)光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型；

通過所述建立深度脊波網(wǎng)絡(luò)光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型獲取光伏法發(fā)電功率多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選地，所述將相同季節(jié)的歷史光伏發(fā)電功率按照天氣類型進(jìn)行分類包括將相同季節(jié)的歷史光伏發(fā)電功率按照天氣類型分為晴天、多云天、陰天和雨天四種類型。

優(yōu)選地，所述特征集合為影響光伏發(fā)電功率大小的氣象因素集合，其中所述氣象因素包括日整點(diǎn)溫度、日最高溫度、日平均溫度、日最低溫度和日整點(diǎn)風(fēng)速。

優(yōu)選地，所述對(duì)同一天氣類型下的光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)建立特征集合包括：

構(gòu)建每日氣象特征向量；

選取與待預(yù)測(cè)日的相似日集合；

采用模糊均值聚類法對(duì)同一天氣類型下的光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)確定相似日集合。

優(yōu)選地，所述模糊均值聚類法包括模糊C-均值聚類法，所述采用模糊均值聚類法對(duì)同一天氣類型下的光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)確定相似日集合包括：