[發(fā)明專利]超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測方法、系統(tǒng)、裝置及設(shè)備

在審

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• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114757424A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃思皖;李小翔;馮帆;楊永前;曾誰飛;王青天;張燧;劉旭亮;江晨;韋瑋;邸智;薛麗;盧澤華;王志偉;陳沐新;代斌;劉菲;王靜;劉君;吳磊;丁杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08;H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃垚琳

本發(fā)明公開了超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測方法、系統(tǒng)、裝置及設(shè)備，其中，該方法包括：獲取光伏場站運(yùn)行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)；將光伏場站運(yùn)行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的時空前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行預(yù)測得到第一單值結(jié)果；將第一單值結(jié)果輸入概率分布函數(shù)，基于概率分布函數(shù)對第一單值結(jié)果進(jìn)行計(jì)算得到第二單值結(jié)果；將第一單值結(jié)果和第二單值結(jié)果聯(lián)立方程組，基于方程組計(jì)算輸出光伏功率區(qū)間預(yù)測結(jié)果。本發(fā)明解決了光伏場站功率預(yù)測的有效性問題，提高光伏并入電力系統(tǒng)的安全性，同時高精度的光伏功率預(yù)測可以在光伏場站的電力市場決策中，增加自身的競價優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及規(guī)劃及人工智能、新能源與光伏功率預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測方法、系統(tǒng)、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著世界能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，可再生能源的合理開發(fā)和有效利用在各國能源發(fā)展戰(zhàn)略中的地位不斷提高，其中太陽能是一種分布廣泛、綠色環(huán)保、便于利用的清潔能源，太陽能發(fā)電這一重要的清潔替代、電能替代方式，在能源供應(yīng)體系中發(fā)揮著越來越重要的作用。

隨著光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長，消納難度不斷加大，棄光問題日益凸顯。改進(jìn)現(xiàn)有的光伏功率預(yù)測系統(tǒng)，提升預(yù)測精度和可靠性，為電力系統(tǒng)調(diào)度部門提供更準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果，將成為解決光伏消納問題的關(guān)鍵。

光伏功率預(yù)測從時間的角度劃分，有超短期、短期、中期以及長期預(yù)測之分。超短期預(yù)測主要針對未來0-4小時的光伏功率進(jìn)行預(yù)測，所得結(jié)果一般用于電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷調(diào)度以及旋轉(zhuǎn)備用調(diào)節(jié)等；短期預(yù)測主要針對未來1至3天的光伏功率進(jìn)行預(yù)測，所得結(jié)果一般用于提前一天發(fā)電計(jì)劃安排、冷熱備用優(yōu)化、電網(wǎng)資源調(diào)度等；中期預(yù)測主要針對未來短則幾周多則幾個月的光伏功率進(jìn)行預(yù)測，所得結(jié)果通常用于光伏場站的檢修安排；長期預(yù)測主要針對長達(dá)幾年的光伏功率進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果除了用于太陽能資源評估和光伏發(fā)電場站規(guī)劃建設(shè)外，還可用于長期發(fā)電計(jì)劃擬定。

現(xiàn)有的光伏功率預(yù)測方法主要是單值預(yù)測，單值預(yù)測雖然可以提供未來光伏功率的期望值，但僅靠單值預(yù)測難以全面地描述光伏功率的波動情況。

概率預(yù)測可以得到未來光伏功率值以及其概率分布情況，提供更全面的預(yù)測信息，彌補(bǔ)了單值預(yù)測的缺陷。特別是在復(fù)雜天氣情況下，光伏功率概率預(yù)測結(jié)果相比單值預(yù)測結(jié)果更有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測方法，解決了光伏場站功率預(yù)測的有效性問題，提高光伏并入電力系統(tǒng)的安全性，同時高精度的光伏功率預(yù)測可以在光伏場站的電力市場決策中，增加自身的競價優(yōu)勢。

本發(fā)明的第二個目的在于提出一種超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測裝置。

本發(fā)明的第三個目的在于提出一種超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的第四個目的在于提出一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明第一方面提出了一種超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測方法，包括：

S101，獲取光伏場站運(yùn)行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)；S102，將光伏場站運(yùn)行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的時空前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行預(yù)測得到第一單值結(jié)果；S103，將第一單值結(jié)果輸入概率分布函數(shù)，基于概率分布函數(shù)對第一單值結(jié)果進(jìn)行計(jì)算得到第二單值結(jié)果；S104，將第一單值結(jié)果和第二單值結(jié)果聯(lián)立方程組，基于方程組計(jì)算輸出光伏功率區(qū)間預(yù)測結(jié)果。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的超短期光伏功率區(qū)間預(yù)測方法還可以具有以下附加的技術(shù)特征：