[發明專利]基于光伏陣列傳感器關聯性的未來光照度預測方法

有效

• 申請號: 201910537280.2
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110361090B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 李澤鍇;王林鈺;溫永燊;樊奕良;吳皖莉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及光伏發電技術領域，提出一種基于光伏陣列傳感器關聯性的未來光照度預測方法，包括以下步驟：根據光伏陣列所在位置的太陽高度角和太陽輻射度計算所有傳感器每一時刻的太陽光照度；通過小波分析獲取附近傳感器當前時刻的太陽光照度的低頻系數和附近傳感器的歷史光照度數據的高頻系數，然后通過小波逆變換生成附近傳感器的帶諧波的太陽光照度數據；對中心傳感器的太陽光照度與附近傳感器的太陽光照度進行關聯性計算，得到中心傳感器與附近傳感器之間的超前滯后關系數據；將所述超前滯后關系數據作為移動時間長度，對附近傳感器的帶諧波的太陽光照度數據進行時移處理，獲得所預測的附近傳感器的未來光照度數據。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，更具體地，涉及一種基于光伏陣列傳感器關聯性的未來光照度預測方法。

背景技術

光伏發電作為新能源領域一種較為常見的發電方式，存在著間歇性的問題，對于微電網的運行以及電力系統的穩定性提出了挑戰，同時在電力交易場景中對于上網電價也有所影響，因此光伏發電的光照度預測就成為了一個關鍵因素。

目前常見的光伏發電光照度預測方法主要通過太陽輻照度傳遞方程、組件運行方程等建立預測模型，然后將太陽輻照度作為輸入向量得到相應的未來光照度數據。然而，這種方法所建立的預測模型具有一定的局限性。此外，由于在同一個光伏陣列中的傳感器具有不同程度的關聯性，當云層移動的時候，光照度的變化會基于不同傳感器之間的關聯性形成傳遞，而現有的光伏發電光照度預測方法并沒有考慮到傳感器之間的關聯性，因此存在預測精度低的問題。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的沒有考慮傳感器之間的關聯性導致預測精度低的缺陷，提供一種基于光伏陣列傳感器關聯性的未來光照度預測方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種基于光伏陣列傳感器關聯性的未來光照度預測方法，包括以下步驟：

S1：根據光伏陣列所在位置每一時刻的太陽高度角h和太陽輻射度X計算所有傳感器每一時刻的太陽光照度Y；

S2：對附近傳感器每一時刻的太陽光照度通過小波分析獲取附近傳感器當前時刻的太陽光照度的低頻系數和附近傳感器的歷史光照度數據的高頻系數，然后通過小波逆變換生成附近傳感器的帶諧波的太陽光照度數據H(t)；

S3：對中心傳感器的太陽光照度與附近傳感器的太陽光照度進行關聯性計算，得到中心傳感器與附近傳感器之間的超前滯后關系數據M；

S4：將所述中心傳感器與附近傳感器之間的超前滯后關系數據M作為移動時間長度，對附近傳感器的帶諧波的太陽光照度數據H(t)進行時移處理，獲得附近傳感器的未來光照度數據h(t)。

本技術方案中，將處于光伏陣列中心位置的傳感器作為中心傳感器，其他傳感器作為附近傳感器進行處理。在對附近傳感器的太陽光照度數據處理過程中，采用小波分析對附近傳感器每一時刻的太陽光照度進行有效信息的提取：由于在信號處理領域中，小波分析具有多分辨率分析的優點和良好的時頻特性，能夠從混合有噪聲和諧波的信號中提取有效的信息。此外，考慮到在同一個光伏陣列的不同傳感器中具有不同程度的關聯性，隨著光照度的變化，不同傳感器之間的關聯性形成傳遞關系，在本技術方案中，通過對中心傳感器的太陽光照度與附近傳感器的太陽光照度進行關聯性計算，再對傳感器的太陽光照度數據進行時移處理，最終得到基于光伏陣列傳感器關聯性的未來光照度數據。

優選地，S1步驟中，太陽輻射度X的計算公式如下：

X＝0.69243h+0.41526h²-0.00511h³

當需要計算可見光波段總日射對應的傳感器每一時刻的太陽光照度Y時：

Y＝255.613X+362.649