[發明專利]一種基于壓縮感知技術的分布式光伏輻照度量測布點方法

有效

• 申請號: 201910293814.1
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110212591B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 黃煜;徐青山;周昶;孫檬檬
• 申請（專利權）人: 東南大學;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02S50/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.一種基于壓縮感知技術的分布式光伏輻照度量測布點方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：收集區域內各分布式光伏電站的月平均輻照度數據和區域光伏總體出力數據；

S2：考慮截斷誤差，利用廣義多項式展開，建立光伏總體出力與各光伏電站輻照度之間的多項式關系模型；

S3：根據稀疏向量的定義，依托多項式系數的稀疏特性，利用壓縮感知技術重構模型的多項式系數；

S4：基于稀疏理論，將多項式系數的求解近似等價為可行域為凸的l₁范數最小化問題；

S5：利用交叉驗證的方法求解模型的截斷誤差；

S6：利用迭代閾值收縮算法，求解l₁范數最小化問題，得到模型的多項式系數；

S7：將多項式系數的絕對值按從大到小排列，選出絕對值大的前幾個對應的代表性光伏電站進行量測布點；

所述步驟S2具體為：利用步驟S1采集到的光伏電站月平均輻照度時間序列，構建量測矩陣Ψ＝[ψ₁；ψ₂；…；ψ_M]，Ψ為M×N的矩陣，其中M為時間節點個數，N為區域內分布式光伏電站數量，M＜＜N，考慮每個時間點上樣本的截斷誤差ε＝[ε¹,ε²,…,ε^M]^T，利用廣義多項式展開，建立區域光伏總體出力與各光伏電站輻照度之間的多項式關系模型：

Ψ_c＝u+ε (1)

式中，u＝[u¹,u²,…,u^M]^T為光伏總體出力樣本；為多項式系數向量，其每一項對應量測矩陣Ψ的一列，即單個光伏電站的輻照度序列，由于樣本點個數M遠小于區域內光伏電站數量N，式(1)表示的線性系統為欠定的。

2.根據權利要求1所述的一種基于壓縮感知技術的分布式光伏輻照度量測布點方法，其特征在于：所述步驟S1中量測數據的收集具體為：根據區域內分布式光伏電站的經緯度坐標，依托NASA提供的開源氣象數據庫，獲得近幾年各光伏電站的月平均輻照度數據ψ_i(t₁),ψ_i(t₂),…,ψ_i(t_M)，從電力調度部門獲取對應的每個月區域光伏總體出力數據u(t₁),u(t₂),…,u(t_M)，對所有量測數據進行歸一化并剔除缺失或明顯越限的不良數據。

3.根據權利要求2所述的一種基于壓縮感知技術的分布式光伏輻照度量測布點方法，其特征在于：所述步驟S3具體為：在高維場景下，N＞＞M，多項式系數向量c具有稀疏特性，即大部分元素都接近于0，依托l₀范數定義稀疏向量c，其值表示向量中非零元素的個數，利用壓縮感知技術重構式(1)的多項式系數c，得到如下的優化模型：

式中，為重構后的多項式系數向量；重構誤差∈＝||ε||₂。

4.根據權利要求3所述的一種基于壓縮感知技術的分布式光伏輻照度量測布點方法，其特征在于：所述步驟S4具體為：利用l₁范數衡量多項式系數向量c的稀疏程度，定義為即向量中所有元素的絕對值之和，將式(2)中的l₀范數最小化問題近似等價為可行域為凸的l₁范數最小化問題：