[发明专利]一种大型光伏基地区域测光网络布局方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发配电技术领域，具体地，涉及一种大规模光伏基地测光网络布局方法。

背景技术

随着国民经济的迅猛发展，目前我国能源短缺的现象越来越严重。新型绿色能源越来越得到关注，如核电、风能、太阳能等，其中太阳能是一种干净的、取之不尽用之不竭的可再生能源。太阳能光伏发电由于具有独特的优点，从而得到广泛关注。

但光伏发电也有着随机性、间歇性、发电量与气候条件有关、能量密度较低等特点。因此，如果加强光伏电站的实时辐射等气象数据采集，提高太阳能输出功率预测准确性，提高电网运行的可靠性和安全性，对于推动光伏发电产业的良性发展，有着十分重要的意义，运行正常的辐射监测站，能准确评估一个区域内的光资源状况，为超短期预测系统提供光伏电站所处微气象区域的实时辐射等气象要素数据，而且它的实测数据为数值天气预报模式修订和调参提供重要依据，从而提升辐射预报的准确度，减少短期功率预测系统的中间误差，提高光伏发电功率预测精度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在区域辐射预报不准确、预报区域覆盖面不全造成光伏发电功率预测精度低等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种大型光伏基地区域测光网络布局方法，以实现辐射预报准确度高、预报覆盖面全和光伏发电功率预测精度高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大型光伏基地区域测光网络布局方法，主要包括：

a、测光站建设典型区域选取；

b、在所选建设测光站的区域中，分析测光站覆盖范围；

c、基于对测光站覆盖范围的分析结果，结合光伏基地现状及规划，分析测光站与光伏电站之间的相对位置，得到测光站的初步布局。

进一步地，在所述步骤c之后，还包括：

基于测光站的初步布局，进行优化处理：根据测光站相关性大小，对相关性较大的几个进行有选择的剔除部分测光站，以能覆盖全部区域为准则，减少投资，得到最终的测光网络布局。

进一步地，所述步骤a，具体包括：

⑴基础制图：借助地图绘制软件工具，绘制地形等值线图；

⑵地形区划的依据：观察海拔差异，分析地形走势，选取最适合建设测光站的平坦地域，并初步估算该平坦区域的面积；

⑶分析所选平坦区域内的日出日落时间、地区下垫面特征、常见天气过程、遮蔽与反射、以及通信及维护条件，选择适合建设测光站的区域。

进一步地，所述步骤b，具体包括：

⑴区域网格化：将步骤a所选区域按照经纬度进行网格化，通过插值算法，获取网格点处的地理因素和气象环境因素的测量数据； 

⑵地理因素相关性分析及格点归类：获取步骤a所选区域的海拔和地表反射率，综合考虑格点所处位置的海拔高度和地表反射率，进行格点归类；

⑶格点数据相关性分析：对两个或多个具备相关性的变量元素进行分析，衡量两个变量因素的相关密切程度； 

⑷格点归类：根据云量数据、以及气溶胶和沙尘数据，对格点之间数据进行两两相关性分析，把相关性大于预设值的格点归为一类；

⑸测光站测量范围确定：假设A、B、C三个集合分别表示地理因素高度相关的格点集合，云量数据高度相关的格点集合，气溶胶和沙尘数据高度相关的格点集合；AB表示地理因素和云量数据高度相关的格点集合，AC表示地理因素和气溶胶沙尘数据高度相关的格点集合，BC表示云量数据和气溶胶沙尘数据高度相关的格点集合；ABC表示地理因素，云量数据以及气溶胶沙尘数据均高度相关的格点集合；

最终将ABC集合中格点连接组成一个区域，该区域即地面太阳辐射具有高度相关的区域，也即作为最终确定的测光站覆盖范围。

进一步地，在步骤b中，所述步骤⑶具体包括：

对研究对象做定性分析，依据背景知识和实践经验，对研究对象之间是否存在相关关系，以及何种关系做出判断；

在定性分析的基础上，通过编制相关表、绘制相关图、计算相关系数与判定系数等方法，来判断现象之间相关的方向、形态及密切程度； 

假定研究变量x和变量y的相关性，如下给出相关系数的计算公式：

其中、表示均值，、为方差，为协方差；

相关系数是衡量两个变量相关性的重要指标，当|r|≤0.3为不存在线性相关；当0.3<|r|≤0.5为低度线性相关；当0.5＜|r|≤0.8为显著线性相关；当|r|＞0.8为高度线性相关。

进一步地，所述步骤c，具体包括：