[发明专利]一种基于增率变化规律的光伏电站最大出力过程计算方法

说明书

本发明公开了一种基于增率变化规律的光伏电站最大出力过程计算方法，包括：S1对光伏电站的各历史日出力序列进行平稳度检验，初选平稳度较高的初选序列；S2获取初选序列对应的历史日出力增率序列，对历史日出力增率序列进行平稳度检验，优选平稳度较高的优选序列；S4提炼形态相似的优选序列的共性形态，即典型过程；连接典型过程中曲线部分的相邻拐点，得日最大出力模型；S5确定日最大出力模型的时间参数和形状参数；S6逐时段求解折线型典型过程的增率面积。本发明依托于统计学与天体运动周期性规律，构建了物理机理明确的光伏电站最大出力模型，并提出了切实可行简洁高效的求解方法，对光伏电站出力特性研究具有一定指导意义。

技术领域

本发明涉及光伏电站出力特性研究，具体的说是一种基于增率变化规律的光伏电站最大出力过程计算方法。

背景技术

光伏电站的输出功率受日照强度、环境温度、四季变化等自然气候条件影响，呈现一定的随机性、间歇性和周期性。由于目前光伏电站接入电网时采用最大发电原则，其输出功率的间歇性和随机性对电网的安全和稳定性造成极大影响，因此在电网接入大规模光伏电力时，分析光伏电站出力特性具有重要意义。

常规的方法是采用预报方式来预测光伏电站出力，目前预报方法主要分为三类：(a)直接预测法，即基于历史天气资料和同期光伏发电资料，采用统计方法进行分析建模；(b)物理模型法中的基于太阳总辐射和光电转换效率原理的预报；(c)物理模型法中的基于太阳总辐射和光伏I/V特性曲线的仿真预报。

一般的统计预测方法有线性回归模型、支持向量机模型、神经网络等，此类方法需要大量历史数据。物理模型法的预测精度较高，具有一定物理意义，但是需要建立合适的光伏电池的转换效率模型或光伏电站原件I/V特性曲线，并且依赖于太阳总辐射的预报精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于增率变化规律的光伏电站最大出力过程计算方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一、一种基于增率变化规律的光伏电站最大出力过程计算方法，包括：

S1以平均波动幅度参数为衡量指标，对光伏电站的各历史日出力序列进行平稳度检验，初选出平稳度较高的前a％的历史日出力序列，记为初选序列，a％为经验值；

S2获取初选序列对应的历史日出力增率序列，历史日出力增率序列由各时刻的出力增率组成，其中t时刻出力增率

S3以平均波动幅度参数为衡量指标，对历史日出力增率序列进行平稳度检验，优选出平稳度较高的前b％的历史日出力增率序，记为优选序列，b％为经验值；

S4人工提炼形态相似的优选序列的共性形态，即典型过程；连接典型过程中曲线部分的相邻拐点，获得由首尾两段斜率为0的直线段和中部折线段构成的折线型典型过程，所有折线型典型过程构成日最大出力模型；

S5确定日最大出力模型的时间参数和形状参数，即对各折线型典型过程逐一执行：

5.1采用天体运动规律推求各日的理论日出时间和理论日落时间，计算折线型典型过程对应时期段的理论日出时间和理论日落时间的平均值，并将平均值分别作为该折线型典型过程中部折线段起点和终点对应的时刻；

5.2将对应优选序列时间节点的平均值分别赋给折线型典型过程对应的时间节点；

5.3分别求解中部折线段各直线段的斜率，具体为：对对应优选序列中与直线段对应的部分序列分别进行线性拟合，得拟合直线的斜率，斜率平均值即直线段的斜率；

本步骤中对应优选序列即当前折线型典型过程的对应优选序列；

S6逐时段求解折线型典型过程的增率面积，增率面积随时段变化即光伏电站的日最大出力过程；