[發明專利]一種分布式光伏系統短期實時發電功率的預測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011442813.8
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112580862A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 樊濤;馬大燕;謝祥穎;王棟;那峙雄;馬曉光;駱欣
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網電子商務有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F16/2458;G06F16/215;G06N3/04;G06N3/08;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂

本發明公開了一種分布式光伏系統短期實時發電功率的預測方法及裝置，基于國網新能源云平臺獲取目標光伏電站在第一預設時間段的攜帶有時間戳的歷史功率數據，通過對歷史功率數據進行異常值剔除和缺失值補缺得到目標歷史功率數據，對目標歷史功率數據進行數據歸一化處理并輸入至構建的長短期記憶網絡LSTM模型，得到光伏發電功率預測值，通過對光伏發電功率預測值進行反歸一化求解，得到目標光伏電站的實時發電功率預測值。本發明在缺乏地面環境檢測數據的前提下，采用基于長短期記憶網絡的光伏發電功率預測方法，結合歷史功率數據實現了對配電網0.4kV分布式光伏系統短期實時發電功率的預測。

技術領域

本發明涉及分布式光伏系統技術領域，更具體的說，涉及一種分布式光伏系統短期實時發電功率的預測方法及裝置。

背景技術

分布式光伏發電特指在用戶場地附近建設，運行方式以用戶側自發自用、多余電量上網，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電以投資小、回報周期短等優點，在近年來得到了爆發式增長，尤其是配電網0.4kV分布式光伏系統。

但是，由于配電網0.4kV分布式光伏系統具有散點多、分布廣和增長快的特點，且因為成本等原因，使得目前無法對0.4kV光伏發電采集器進行集中監控，導致對于配電網0.4kV分布式光伏系統短期實時發電功率無法進行預測，這對于10kV及以上配電網的安全運行及穩定性都造成了極大的挑戰。

發明內容

有鑒于此，本發明公開一種分布式光伏系統短期實時發電功率的預測方法及裝置，以實現在缺乏地面環境檢測數據的前提下，采用基于長短期記憶網絡的光伏發電功率預測方法，結合歷史功率數據實現對分布式光伏系統短期實時發電功率的預測，由于目標光伏電站包括配電網0.4kV分布式光伏系統，因此，本發明可以對配電網0.4kV分布式光伏系統短期實時發電功率進行預測，從而為10kV及以上配電網的安全運行及穩定性提供了數據支持。

一種分布式光伏系統短期實時發電功率的預測方法，包括：

基于國網新能源云平臺獲取目標光伏電站在第一預設時間段的攜帶有時間戳的歷史功率數據，所述目標光伏電站包括：配電網0.4kV分布式光伏系統；

對所述歷史功率數據進行異常值剔除和缺失值補缺，得到目標歷史功率數據；

對所述目標歷史功率數據進行數據歸一化處理，得到時間序列格式的歸一化歷史功率數據；

將所述歸一化歷史功率數據輸入至構建的長短期記憶網絡LSTM模型，得到光伏發電功率預測值；

對所述光伏發電功率預測值進行反歸一化求解，得到所述目標光伏電站的實時發電功率預測值。

可選的，對所述歷史功率數據進行缺失值補缺的過程包括：

查找所述缺失值最鄰近的k個歷史功率數據，對所述k個歷史功率數據計算平均值，并用所述平均值替代所述缺失值。

可選的，對所述目標歷史功率數據進行數據歸一化處理時采用的歸一化公式如下：

式中，x_i為歸一化前的功率值，y_i為歸一化后的功率值，x_min為樣本數據最小值，x_max為樣本數據最大值。

可選的，還包括：

基于所述國網新能源云平臺采用變壓器編號篩選與所述目標光伏電站同臺區所有的集中式光伏電站；

根據每個所述集中式光伏電站的裝機容量，在不限電條件下，計算每個所述集中式光伏電站在單個采集時間間隔內的平均出力系數；

從所有的所述集中式光伏電站中篩選出在第二預設時間段內平均出力系數最大的集中式光伏電站作為標桿電站；