[發明專利]一種大型光伏電站中光伏陣列狀態的評估方法

在審

• 申請號: 202010844355.4
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112085350A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 李庚達;胡文森;梁凌;段震清;朱潤澤;朱紅路;史淯城;孫建民
• 申請（專利權）人: 國電新能源技術研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F16/215;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明屬于光伏發電技術領域，具體公開了一種大型光伏電站中光伏陣列狀態的評估方法。該方法包括：采集電站中光伏陣列的歷史功率數據，并利用ELM預測網絡預測目標光伏陣列的理論輸出功率數據；根據目標光伏陣列的理論輸出功率數據和實際輸出功率數據提取特征指標，基于該特征指標實現光伏陣列自動聚類，并對形成的陣列簇的運行狀態進行評估。該評估方法可應用于無氣象信息的陣列，避免了對高精度氣象數據的需求，還可以應用于檢測條件比較差的大型光伏電站。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，具體地涉及一種大型光伏電站中光伏陣列狀態的評估方法。

背景技術

光伏發電是借助太陽能電池板直接將光能轉化為電能的利用方式，具有結構簡單、占地面積小、維護簡單、清潔環保、安全可靠、應用廣泛等優點，在太陽能應用領域具有舉足輕重的地位。受光伏陣列安裝位置、角度等地理音速以及輻照強度、溫度等氣象因素的影響，光伏發電是一個具有隨機性的非穩態過程。

作為光伏發電系統的核心元件，光伏陣列通常工作在復雜的戶外環境中，易受到各種環境因素的干擾，導致開路、短路、硬性陰影、熱斑等故障，光伏陣列發生故障可能會影響電站的發電效率，嚴重時甚至可能發生火災。

現有技術中，由于大型光伏電站中難以建立光伏陣列的理論生成模型，對于缺少氣象信息的光伏陣列，無法進行性能評估。

發明內容

本發明的目的是提供一種大型光伏電站中光伏陣列狀態的評估方法，旨在解決無法對缺少氣象信息的光伏陣列進行性能評估的問題。

為了實現上述目的，本發明方案如下：

一種大型光伏電站中光伏陣列狀態的評估方法，包括：

采集電站中光伏陣列的歷史功率數據，并利用ELM預測網絡預測目標光伏陣列的理論輸出功率數據；

根據目標光伏陣列的理論輸出功率數據和實際輸出功率數據提取特征指標，基于該特征指標實現光伏陣列自動聚類，并對形成的陣列簇的運行狀態進行評估。

優選地，所述采集電站中光伏陣列的歷史功率數據包括：

在歷史時段采集目標光伏陣列及其周圍陣列的輸出功率，并建立基于采樣時間順序的歷史輸出功率序列。

優選地，在所述采集電站中光伏陣列的歷史功率數據之后，還包括：對歷史功率數據進行清洗和歸一化預處理。

優選地，所述對歷史功率數據進行清洗和歸一化預處理，包括：

對所述歷史功率數據進行清洗，包括剔除不符合實際情況的數據，以及，剔除由數據采集系統本身的誤差產生的不完整數據；

將經過清洗的數據歸一化至[0,1]區間內。

優選地，所述利用ELM預測網絡預測目標光伏陣列的理論輸出功率數據，包括：

訓練階段，將歷史時段內目標光伏陣列及其周圍陣列的輸出功率作為輸入，目標光伏陣列的輸出功率作為輸出，建立訓練樣本集，進行ELM神經網絡訓練；

預測階段，將對應的預測時段內周圍光伏陣列的實際輸出功率數據輸入ELM預測網絡中進行功率預測，對輸出結果進行反歸一化處理，得到目標光伏陣列基于時間序列的理論輸出功率。

優選地，所述根據光伏陣列的理

論輸出功率和實際輸出功率提取特征指標，包括：

根據目標光伏陣列的實際輸出功率數據和理論輸出功率數據計算基于偏離度的第一性能評估指標；

以及，根據目標光伏陣列的實際輸出功率數據和理論輸出功率數據計算計算基于相似度的第二性能評估指標。