[發明專利]光伏輸出功率預測方法、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 201910083732.4
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109840633B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 周開樂;李鵬濤;楊善林
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F17/14
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發明提供一種光伏輸出功率預測方法、系統和存儲介質，該方法包括：獲取在預設歷史時間段內的光伏輸出數據和氣象數據；采用小波包分解算法對所述光伏輸出功率序列進行分解，得到2ⁿ個分解序列，對2ⁿ個分解序列分別進行單支重構，得到2ⁿ個重構序列；將2ⁿ個重構序列分別與對應的氣象數據合并，得到2ⁿ個數據集；將所述2ⁿ個數據集分別輸入對應的預先訓練的長短期記憶神經網絡單元中，得到2ⁿ個長短期記憶神經網絡單元分別對預設未來時間段內的光伏輸出功率的預測結果；將2ⁿ個長短期記憶神經網絡單元輸出的預測結果進行加權求和，得到所述預設未來時間段內的光伏輸出功率的綜合預測結果。本發明能夠提高預測精度。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，具體涉及一種光伏輸出功率預測方法、系統和存儲介質。

背景技術

光伏電能是一種可再生、清潔和靈活的分布式能源，它被認為是滿足全球日益增長的清潔能源需求的關鍵解決方案之一，帶來了巨大的經濟和環境效益。然而，由于其不確定性和間歇性特征，光伏發電的高滲透性也給電力系統運行和規劃帶來了許多新的挑戰。這些挑戰包括對氣象條件的敏感性、隨機波動性和發電間歇性。相關研究表明，當并網光伏容量在電力系統中所占比例超過15％時，其波動可能會引起電力系統故障。光伏發電量預測是應對這些挑戰的有效解決方案，準確預測光伏發電的輸出功率能夠為終端消費者提供高質量的電能和提高電力系統運行的可靠性。

現有的技術方案框架是：在建模階段，采用分類或聚類方法，將在光伏電站收集到的氣象因素和光伏輸出功率的歷史數據經過處理后利用分類或聚類算法分不同的氣象類型，對不同類型下的天氣分別進行建模。在預測階段判別預測日所屬的氣象類型，將預測日的氣象預報數據輸入至相應氣象類別下的預測模型中，獲得最終的光伏輸出功率預測結果。但是現有技術由于采用了氣象預報數據，因此會引入氣象預報誤差，降低了預測精度。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種光伏輸出功率預測方法、系統和存儲介質，可以提高預測精度。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

第一方面，本發明提供一種光伏輸出功率預測方法，包括：

獲取在預設歷史時間段內的光伏輸出數據和氣象數據；其中，所述光伏輸出數據為所述預設歷史時間段內多個時間點對應的多個光伏輸出功率所形成的光伏輸出功率序列，所述氣象數據為多個氣象因素在所述多個時間點的值；

采用小波包分解算法對所述光伏輸出功率序列進行分解，得到2ⁿ個分解序列，對2ⁿ個分解序列分別進行單支重構，得到2ⁿ個重構序列；其中，n為分解層數；

將2ⁿ個重構序列分別與對應的氣象數據合并，得到2ⁿ個數據集；

將所述2ⁿ個數據集分別輸入對應的預先訓練的長短期記憶神經網絡單元中，得到2ⁿ個長短期記憶神經網絡單元分別對預設未來時間段內的光伏輸出功率的預測結果；將2ⁿ個長短期記憶神經網絡單元輸出的預測結果進行加權求和，得到所述預設未來時間段內的光伏輸出功率的綜合預測結果；其中，所述預測結果為所述預設未來時間段內多個時間點對應的多個光伏輸出功率預測值所形成的序列，所述綜合預測結果為所述預設未來時間段內多個時間點對應的多個光伏輸出功率綜合預測值所形成的序列。

第二方面，本發明提供一種光伏輸出功率預測系統，包括：