[发明专利]一种用于光伏项目可行性定量评估的方法

说明书

一种用于光伏项目可行性定量评估的方法，包括以下步骤：第一步、样本数据准备；第二步、冗余样本预处理，通过删除天顶角余弦值小于0的样本，剔除冗余样本；第三步、模型输入、输出变量准备：建模、预测输入变量包括：风速、风在斜面上的入射角、环境温度、相对湿度、水平总辐照度、水平散辐照度、水平直接辐照度、斜面总辐照度和系统运行时间；输出变量为采样周期内系统效率PR_p；第四步、基于建模系统输入、输出变量，设定模型初始参数，训练随机森林回归RFR模型并进行调参；第五步、待建光伏系统气象环境建站适应性参数化。本发明提供了一种准确性较高、精度高、抗过拟合、对数据质量鲁棒性高的用于光伏项目可行性定量评估的方法。

技术领域

本发明属于光伏系统项目可行性研究与适应性评估领域。

背景技术

光伏系统项目可行性评估方法的发展趋势是进行便于横向比较与科学决策的定量、综合评估。站址气象环境建站适应性对光伏系统项目可行性具有重大影响，为实现定量、综合评估，须设定参数集对站址气象环境建站适应性进行参数化，实现定量描述。如今缺乏相应准确、合理的参数化方法。

站址光伏资源是气象环境建站适应性的重要影响因素，其代表参数应作为定量描述气象环境建站适应性的重要参数。现行光伏资源评估方法主要关注其总量，通常以基于实测辐照度数据统计得出的站址水平面年总辐射量来表示。相较于水平面，组件斜面上的总辐射量更具代表性，将其作为站址光伏资源总量的代表参数进行考察更加合理。当进行气象环境建站适应性的参数化时，除资源总量更应关注总量中可有效利用的资源量。由于除辐射量外其他气象因子对系统性能具有显著影响，进而影响有效资源量，所以应全面考虑各气象因子项，并设定可进行综合评估的统计参数集，对站址气象环境建站适应性进行合理参数化，以备光伏项目的定量、综合评估。

发明内容

为了克服已有技术的准确性较低、精度较低、数据质量鲁棒性较低的不足，本发明提供了一种准确性较高、精度高、抗过拟合、对数据质量鲁棒性高的用于光伏项目可行性定量评估的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于光伏项目可行性定量评估的方法，包括以下步骤：

第一步、样本数据准备

以直线距离最近原则，选取与待预测光伏系统组件材质与温度功率系数相同的光伏系统作为建模系统，采集建模系统第一年与待预测系统站址一个完整年的采样时间、采样周期内的平均风速、风向、环境温度、相对湿度、水平总辐照度、水平散辐照度、水平直接辐照度、经度、纬度、斜面倾角、斜面方位角、地区标准时间的经度、系统容量、组件最大转换效率、采样周期、建模系统采样周期内的平均功率和系统安装完成时间；

第二步、冗余样本预处理，通过删除天顶角余弦值小于0的样本，剔除冗余样本，天顶角余弦值由如下得出：

式中：

θ_z：天顶角；

地理纬度，北纬为正，南纬为负；

δ：太阳赤纬角；

ω：太阳时角；

第三步、模型输入、输出变量准备

建模、预测输入变量包括：风速、风在斜面上的入射角、环境温度、相对湿度、水平总辐照度、水平散辐照度、水平直接辐照度、斜面总辐照度和系统运行时间；输出变量为采样周期内系统效率PR_p；

第四步、预测模型训练与调参

基于建模系统输入、输出变量，设定模型初始参数，训练随机森林回归RFR模型并进行调参；

第五步、待建光伏系统气象环境建站适应性参数化