[發明專利]一種基于時空輻照分布特性的光伏發電出力預測方法

在審

• 申請號: 202010774198.4
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111932005A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 程威;盧必娟;李華峰;羅鵬;廖立濤;杜林明
• 申請（專利權）人: 廣州發展新能源股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本公開提供了一種基于時空輻照分布特性的光伏發電出力預測方法，建立網格化單點太陽輻照與環境溫度監測平臺，用于通過網格化對單點太陽輻照進行持續性監測，并獲取環境溫度；建立未來時間間隔內的太陽輻照預測模型，預測未來時間間隔內的太陽輻照；通過克里金空間插值法計算光伏系統內光伏組件上平均水平太陽輻照；獲取光伏系統區域內的環境溫度，以及光伏系統電路聯接結構，計算光伏系統發電出力。本公開通過對空間太陽輻照建模，考慮空間太陽輻照不均勻條件下光伏功率輸出，提高輻照單點測量空間密度，以提高時空預測準確性。

技術領域

本公開涉及光伏發電技術領域，尤其涉及一種基于時空輻照分布特性的光伏發電出力預測方法。

背景技術

太陽能是取之不盡、用之不竭的綠色環保能源。到達地面的太陽輻照總量受大氣成分、天空云層等因素影響，決定了太陽輻照的波動性。光伏系統具有一定占地面積，常規以一點輻照預測代替局部地區預測結果，但以一點代替整個空間，不能滿足空間域上輻照的不一致性以及時間軸上輻照變化特性。

實際環境中，由于環境因素的影響，光伏系統的實際效率的還要低于光伏組件的效率，其中失配問題是導致光伏系統出現效率損失的最主要原因。在多云天氣條件下，云層運動導致的太陽輻照變化或由移動的云層陰影邊緣引起的地面輻照度分布不均，是復雜多變的，但大多數光伏發電預測并未考慮不均勻太陽輻照條件下的光伏系統輸出特性。現有的光伏發電出力預測方法不能滿足光伏系統組件級別輻照預測需求，需要通過額外手段，提高輻照單點測量空間密度，以提高時空預測準確性。

發明內容

為了解決上述技術問題中的至少一個，本公開提供了一種基于時空輻照分布特性的光伏發電出力預測方法，能夠準確預測光伏系統的發電出力。

為實現上述目的，本公開采用了如下技術方案：

一種基于時空輻照分布特性的光伏發電出力預測方法，包括以下步驟：

建立網格化單點太陽輻照與環境溫度監測平臺，用于通過網格化對單點太陽輻照進行持續性監測，并獲取環境溫度；

建立未來時間間隔內的太陽輻照預測模型，預測未來時間間隔內的太陽輻照；

通過克里金空間插值法計算光伏系統內光伏組件上平均水平太陽輻照；

獲取光伏系統區域內的環境溫度，以及光伏系統電路聯接結構，計算光伏系統發電出力。

根據本公開的至少一個實施方式，所述網格化單點地面太陽輻照與環境溫度監測平臺，包括至少一個環境溫度測量儀和至少四個太陽光輻照度測量儀；環境溫度測量儀單獨布置于光伏系統區域內；太陽光輻照度測量儀呈矩形均勻布置，覆蓋整個矩形的光伏系統區域。

根據本公開的至少一個實施方式，所述建立未來時間間隔內的太陽輻照預測模型，預測未來時間間隔內的太陽輻照的方法為：

建立未來時間間隔內的太陽輻照預測模型，即G_t+1,i計算方法為：

其中，G_t,i為第i個測量點上t時刻的地面太陽水平總輻照；G_0,t,i為第i個測量點上t時刻的地外太陽水平總輻照；G_0,t+1,i為第i個測量點上t+1時刻的地外太陽水平總輻照；G_t+1,i為第i個測量點上t+1時刻的地面太陽水平總輻照；

預測未來時間間隔內的太陽輻照的方法為：

通過網格化單點太陽輻照與環境溫度監測平臺獲取G_t,i的值；

G_0,t,i＝1367cos(θ_z)；