[发明专利]一种光伏电站发电功率超短期预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏电站发电功率超短期预测方法，属于光伏发电功率预测技术领域。

背景技术

在当今全球化石能源日益紧缺、环境污染日益恶化等压力下，合理开发可再生能源，提高能源的利用率，是解决我国经济和社会快速发展过程中日益凸显的能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间矛盾的必然选择。太阳能作为一种可再生绿色清洁能源，逐渐受到各国青睐，光伏发电得到快速发展。但由于光伏发电天然具有的间歇性、波动性和周期性等特点，光伏发电并网给整个电网的安全稳定经济运行造成了巨大的影响。因此开展光伏电站发电功率预测技术的研究至关重要，对光伏电站发电功率进行较为准确的预测，一方面有助于电力调度部门提前了解光伏电站发电功率变化，优化调整电网实时调度计划，统筹安排常规能源和光伏发电的协调配合；另一方面有助于电力系统减少旋转备用容量，降低运行成本。

根据分类标准的不同，光伏电站发电功率预测有多种分类方法。按照预测时间尺度的不同，可分为短期预测(预测未来0～72小时或更长时间)、超短期预测(预测未来0～4小时)；按照预测模型对象的不同，可分为基于辐照度预测的间接法、基于功率预测的直接法；按照预测模型原理的不同，可分为统计方法、物理方法、统计与物理相结合的方法。

光伏电站发电功率超短期预测是指对光伏电站未来0～4小时的发电功率进行预测，现有的光伏电站发电功率超短期预测多采用单一数据源、单种预测方法对光伏电站未来0～4小时的发电功率进行预测。也有采用多种预测方法组合预测，但都是将多种预测方法串联，依次对单一数据源进行处理。在实际工程应用中，一旦出现输入数据源暂时中断的情况，就会导致该时刻的预测失败，影响光伏电站发电功率超短期预测精度。由于光伏电站发电功率超短期预测结果直接影响着电网实时调度计划的优化调整，因此亟需开展光伏电站发电功率超短期预测技术的研究，降低光伏发电并网对整个电网的不利影响，提高电力系统中的光伏装机比例。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种光伏电站发电功率超短期预测方法，提高光伏电站发电功率超短期预测精度，为电力调度部门依据光伏电站发电功率超短期预测结果提前了解光伏电站发电功率变化，优化调整电网实时调度计划，统筹安排常规能源和光伏发电的协调配合，减少电力系统旋转备用容量，降低运行成本。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种光伏电站发电功率超短期预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取光伏电站的历史实测功率数据和短期预测功率数据；

步骤2：对所述光伏电站的历史实测功率数据和短期预测功率数据进行剔除无效数据的预处理；

步骤3：根据预处理后的光伏电站的历史实测功率数据和短期预测功率数据，利用基于预测时间长度的光伏电站发电功率超短期预测模型得到不同的预测时间长度对应的光伏电站的超短期预测功率；

步骤4：根据所获得的光伏电站的超短期预测功率确定光伏电站发电功率超短期预测模型的最佳预测时间长度；

步骤5：采用基于最佳预测时间长度的光伏电站发电功率超短期预测模型进行光伏电站的超短期功率预测。

光伏电站发电功率超短期预测主要采用数理统计法，对光伏电站所在地环境气象站的历史观测数据和周边气象台站的历史观测数据进行分析，根据实际需要选择逐步回归法、时间序列法、BP神经网络法等方法进行光伏发电预测建模试验，最后选取预测效果最好的一种光伏发电预测模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明通过比较不同预测时间长度的光伏电站发电功率超短期预测模型得到的光伏电站超短期预测功率结果，建立基于最佳预测时间长度的光伏电站发电功率超短期预测模型，有效提高了光伏电站发电功率超短期预测的精度。

2.本发明通过对光伏电站光伏发电过程中的超短期功率进行预测，能够为电力调度部门依据光伏电站发电功率超短期预测结果提前了解光伏电站发电功率变化，优化调整电网实时调度计划，统筹安排常规能源和光伏发电的协调配合，减少电力系统旋转备用容量，降低运行成本。