[發明專利]基于XGBoost的光伏輻照度預報方法及系統

有效

• 申請號: 202110374628.8
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN112801427B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 向婕;雍正;鄒乾坤
• 申請（專利權）人: 國能日新科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 李成運

1.一種基于XGBoost的光伏輻照度預報方法，其特征在于，包括：

S1、數據準備與預處理，包括光伏電站的歷史觀測輻照度數據的數據集R，以及與數據集R同時間段的NWP預報數據集W；

S2、根據光伏電站經緯度計算與數據集R相同時間的晴空輻照度，得數據集RT；將數據集W中所有要素與RT分別作乘法、除法得到交叉處理的若干列新要素作為數據集W2；使用XGBoost算法建立以數據集W2為輸入，以數據集R為目標的模型M；

S3、驗證并根據模型預測光伏電站短期輻照度；

NWP預報數據集W包括輻照度、風速、風向、溫度、濕度、氣壓共6項要素；

所述根據光伏電站經緯度計算與數據集R相同時間的晴空輻照度，得數據集RT，具體包括：

b=360*(yday-81)/364

e=9.87*sin(2*b*π/180)-7.53*cos(b*π/180)-1.5*sin(b*π/180)

time=time+e

a=((23.45*sin((π*2*(284+yday))/365.0))*π)/180.0

d=(hour-(12.0+(120.0-longitude)/15.0)+minute/60.0)*15.0*π/180.0

c=1+0.033*cos(360*π/180*yday/365)

f=latitude*π/180.0

RT=(100.0*12.8*c)*((sin(f)*sin(a))+((cos(f)*cos(a))*cos(d)))

其中time為要計算輻照度的時間；yday為time所在本年的第幾天；hour為time的小時值；minute為time的分鐘值；longitude為經度；latitude為緯度。

2.根據權利要求1所述的基于XGBoost的光伏輻照度預報方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S101、準備光伏電站的歷史觀測輻照度數據；

S102、整理輻照度數據得到為期一年逐15分鐘的數據集R；

S103、處理數據集R中違背真實光照規律的異常值，異常值包括夜間值不為0、白天值連續2小時無變化、值大于1500的情況，將符合條件的數據刪除，并用前后7天內相同時刻的值求平均后代替；

S104、準備數據集R同時間段的NWP預報數據集W，包括輻照度、風速、風向、溫度、濕度、氣壓共6項要素。

3.根據權利要求1所述的基于XGBoost的光伏輻照度預報方法，其特征在于，步驟S2中，建立模型M包括：

S201、將數據集R進行平滑處理；

S202、將數據集W2進行標準化；

S203、將整個數據集按8：2的比例隨機劃分為訓練集和測試集；

S204、對XGBoost算法參數空間進行搜索，得到測試集上評估出的最優參數。

4.根據權利要求1所述的基于XGBoost的光伏輻照度預報方法，其特征在于，步驟S3的過程具體包括：

S301、另準備一組與數據集W時間不重疊的NWP預報數據集T作為驗證集；

S302、根據光伏電站經緯度計算與數據集T相同時間的晴空輻照度，得數據集RT2；

S303、將數據集T中所有要素與RT2分別作乘法、除法得到交叉處理的若干列新要素作為數據集T2；

S304、將數據集T2帶入已建好的模型M計算后得到輸出結果集Y，即為最終預測輻照度數據。