[發(fā)明專(zhuān)利]一種光伏發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果組合優(yōu)化方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110572661.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113313301A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王錚;王勃;王偉勝;馮雙磊;劉純;趙艷青;姜文玲;裴巖;車(chē)建峰;張菲;汪步惟;王釗;靳雙龍;胡菊;宋宗朋;王姝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果組合優(yōu)化方法和系統(tǒng)，包括：采集光伏電站當(dāng)前時(shí)刻的發(fā)電功率、預(yù)測(cè)時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果和上一預(yù)設(shè)周期的同一預(yù)測(cè)時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率；基于所述采集光伏電站當(dāng)前時(shí)刻的發(fā)電功率和上一預(yù)設(shè)周期的同一預(yù)測(cè)時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率，利用預(yù)先建立組合優(yōu)化模型對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化；本發(fā)明能夠有效提高光伏超短期預(yù)測(cè)結(jié)果的精度，支撐發(fā)電計(jì)劃日內(nèi)實(shí)時(shí)調(diào)整，從而在保障系統(tǒng)安全的前提下，提高新能源消納能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光伏發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果組合優(yōu)化方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光伏超短期功率預(yù)測(cè)是光伏調(diào)控運(yùn)行的基礎(chǔ)之一，對(duì)日內(nèi)發(fā)電計(jì)劃實(shí)時(shí)調(diào)整具有重要的支撐作用。隨著電力市場(chǎng)化改革進(jìn)程的推進(jìn)，光伏超短期功率高精度預(yù)測(cè)的作用將進(jìn)一步凸顯。由于輻照強(qiáng)度的周期性變化以及云層的隨機(jī)干擾，無(wú)慣量光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率波動(dòng)劇烈，引入實(shí)時(shí)云觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)是提高光伏輸出功率超短期預(yù)測(cè)精度的有效手段之一，但受云層移動(dòng)軌跡的評(píng)估偏差以及云層的生消、變形等影響，僅依賴(lài)物理模型的光伏超短期預(yù)測(cè)結(jié)果仍存在誤差較大的問(wèn)題，不能支撐電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行最大限度的挖掘新能源消納空間。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種光伏發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果組合優(yōu)化方法，包括：

采集光伏電站當(dāng)前時(shí)刻的發(fā)電功率、預(yù)測(cè)時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果和上一預(yù)設(shè)周期的同一預(yù)測(cè)時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率；

基于所述采集光伏電站當(dāng)前時(shí)刻的發(fā)電功率和上一預(yù)設(shè)周期的同一預(yù)測(cè)時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率，利用預(yù)先建立組合優(yōu)化模型對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化；

其中，所述組合優(yōu)化模型包括分別以光伏電站當(dāng)前時(shí)刻的發(fā)電功率和上一預(yù)設(shè)周期的同一預(yù)測(cè)時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率對(duì)發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果分別進(jìn)行優(yōu)化，然后組合兩次優(yōu)化結(jié)果。

優(yōu)選的，所述組合優(yōu)化模型，包括：持續(xù)算法模型、周期優(yōu)化模型以及對(duì)所述持續(xù)算法模型、周期優(yōu)化模型的結(jié)果進(jìn)行組合；

其中，所述持續(xù)算法模型包括以持續(xù)計(jì)算得到的當(dāng)前預(yù)測(cè)時(shí)間尺度下的持續(xù)系數(shù)為權(quán)重，對(duì)所述光伏電站當(dāng)前時(shí)刻的發(fā)電功率和預(yù)測(cè)時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行擬合得到持續(xù)算法功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果；

所述周期優(yōu)化模型包括以持續(xù)計(jì)算得到的當(dāng)前預(yù)測(cè)時(shí)間尺度下的融合系數(shù)為權(quán)重，對(duì)所述光伏電站上一預(yù)設(shè)周期的同一預(yù)測(cè)時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率和預(yù)測(cè)時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行擬合得到周期優(yōu)化功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述持續(xù)算法模型包括如下計(jì)算式：

式中，k為預(yù)測(cè)時(shí)刻的時(shí)間尺度；t表示當(dāng)前時(shí)刻；為第t+k時(shí)刻的持續(xù)算法功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果；p_SCADA,t為t時(shí)刻的實(shí)時(shí)發(fā)電功率；為第t+k時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果；α_k為第k預(yù)測(cè)時(shí)間尺度下的持續(xù)系數(shù)。

優(yōu)選的，所述第k預(yù)測(cè)時(shí)間尺度下的持續(xù)系數(shù)α_k的計(jì)算式如下：

式中，ε為調(diào)整系數(shù)。

優(yōu)選的，所述周期優(yōu)化模型包括如下計(jì)算式：

式中，k為預(yù)測(cè)時(shí)刻的時(shí)間尺度；t表示當(dāng)前時(shí)刻；為第t+k時(shí)刻的周期優(yōu)化功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果；β為融合系數(shù)；p_{day-ahead,t+k}為上一預(yù)設(shè)周期的第t+k時(shí)刻的實(shí)際發(fā)電功率；為第t+k時(shí)刻的發(fā)電功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選的，所述融合系數(shù)是以歷史預(yù)測(cè)時(shí)刻的歷史發(fā)電功率的實(shí)際值與預(yù)測(cè)時(shí)刻的周期優(yōu)化功率超短期預(yù)測(cè)結(jié)果間誤差最小為目標(biāo)進(jìn)行尋優(yōu)得到的。