一种区域光伏出力预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种区域光伏出力预测方法及装置，包括：获取未来时段的各气候因子；基于所述未来时段的各气候因子和预先建立的多元线性回归方程确定未来时段中各天气类别的发生概率；基于所述未来时段中各天气类别的发生概率确定未来时段中各天气类别的区域光伏总出力预测序列；其中，所述多元线性回归方程基于历史时段中各天气类别的发生概率和历史时段的各气候因子建立；本发明专利技术可以实现区域光伏出力的跨季节预测，使预测结果不受季节因素的影响，提高了预测结果的准确性。提高了预测结果的准确性。提高了预测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种区域光伏出力预测方法及装置


[0001]本专利技术涉及新能源发电预测
，具体涉及一种区域光伏出力预测方法及装置。

技术介绍

[0002]电力在经济社会和人民生活中的地位越来越重要。大规模光伏发电的接入是当前电网形式创新的重要途径之一，其出力特性的分析可以为优化电力调度创造条件，实现更加平稳、可靠的能源互交方式。
[0003]现有技术对区域光伏出力特性的预测，是通过应用简单的出力时间序列模型进行随机性分析预测，或应用出力时间序列外推等线性模型建立预测方程进行预测。
[0004]然而，大规模光伏发电不仅受季节因素、地理条件等宏观因素影响，同时也对日内及日间的云、雾等短时天气现象的影响非常敏感。因此，在出力特性方面既表现出短时间尺度的规律性、随机交互性和耦合性，同时在较长时间尺度上又体现出显著的非线性变化特征，因此，现有技术的方法难以解决气候因素对出力预测结果的影响，降低了预测结果的准确性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种区域光伏出力预测方法及装置，通过气候因子的相关分析方法，得到跨季节的区域光伏出力特性的量化估计。
[0006]本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供一种区域光伏出力预测方法，其改进之处在于，所述方法包括：
[0008]获取未来时段的各气候因子；
[0009]基于所述未来时段的各气候因子和预先建立的多元线性回归方程确定未来时段中各天气类别的发生概率；
[0010]基于所述未来时段中各天气类别的发生概率确定未来时段中各天气类别的区域光伏总出力预测序列；
[0011]其中，所述多元线性回归方程基于历史时段中各天气类别的发生概率和历史时段的各气候因子建立。
[0012]优选地，所述气候因子，包括：北极涛动、北大西洋涛动以及太平洋北美型遥相关。
[0013]优选地，所述天气类别，包括：晴空类别、阴雨类别和多云类别。
[0014]优选地，所述多元线性回归方程基于历史时段中各天气类别的发生概率和历史时段的各气候因子建立，包括：
[0015]获取历史时段的各气候因子，并根据历史时段中各预设时间长度的区域光伏出力序列确定历史时段中天气类别i的发生概率；
[0016]分别将历史时段中天气类别i的发生概率和历史时段的各气候因子作为因变量样本集和自变量样本集，采用最小二乘法按下式确定天气类别i的发生概率与各气候因子之
间的多元线性回归方程：
[0017][0018]式中，Y
i
为天气类别i的发生概率，X
j
为第j个气候因子，β
i,0
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的多元线性回归方程的常数项，ε
i
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的多元线性回归方程的误差，β
i,j
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的多元线性回归方程中第j个气候因子的权重，i∈[1,N]，N为天气类别总数，j∈[1,M]，M为气候因子总数。
[0019]进一步地，所述根据历史时段中各预设时间长度的区域光伏出力序列确定历史时段中天气类别i的发生概率，包括：
[0020]获取历史时段中第s个预设时间长度的区域光伏出力序列对应的平均值和二阶差分序列标准差；
[0021]当历史时段中第s个预设时间长度的区域光伏出力序列的平均值介于天气类别i对应的区域光伏出力序列的平均值区间且二阶差分序列标准差介于天气类别i对应的区域光伏出力序列的二阶差分序列标准差区间时，历史时段中第s个预设时间长度的天气类别为天气类别i；
[0022]统计历史时段中天气类别i对应的预设时间长度总数S
i
，并按下式确定历史时段中天气类别i的发生概率P
i
：
[0023][0024]其中，s∈[1,S]，S为历史时段中预设时间长度总数，i∈[1,N]，N为天气类别总数。
[0025]进一步地，当天气类别i为晴空类别时，天气类别i对应的区域光伏出力序列的平均值区间为[0.7,1]，天气类别i对应的区域光伏出力序列的二阶差分序列标准差区间为[0,0.06)；
[0026]当天气类别i为多云类别时，天气类别i对应的区域光伏出力序列的平均值区间为(0.4,0.9)，天气类别i对应的区域光伏出力序列的二阶差分序列标准差区间为[0.06,+∞)；
[0027]当天气类别i为阴雨类别时，天气类别i对应的区域光伏出力序列的平均值区间为[0,0.04]，天气类别i对应的区域光伏出力序列的二阶差分序列标准差区间为[0,+∞)。
[0028]优选地，所述基于所述未来时段的各气候因子和预先建立的多元线性回归方程确定未来时段中各天气类别的发生概率，包括：
[0029]将未来时段的各气候因子代入基于历史时段的各气候因子和天气类别i建立的多元线性回归方程，获得未来时段中天气类别i的发生概率；
[0030]其中，i∈[1,N]，N为天气类别总数。
[0031]优选地，所述基于所述未来时段中各天气类别的发生概率确定未来时段中各天气类别的区域光伏总出力预测序列，包括：
[0032]将未来时段中天气类别i的发生概率和未来时段的预设时间长度总数相乘，获得未来时段中天气类别i对应的预设时间长度总数；
[0033]获取历史时段中天气类别i对应的区域光伏出力平均值序列，将其与所述未来时段中天气类别i对应的预设时间长度总数相乘，获得未来时段中天气类别i对应的区域光伏总出力预测序列；
[0034]其中，i∈[1,N]，N为天气类别总数。
[0035]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种区域光伏出力预测装置，其改进之处在于，所述装置包括：
[0036]获取单元，用于获取未来时段的各气候因子；
[0037]确定单元，用于基于所述未来时段的各气候因子和预先建立的多元线性回归方程确定未来时段中各天气类别的发生概率；
[0038]预测单元，用于基于所述未来时段中各天气类别的发生概率确定未来时段中各天气类别的区域光伏总出力预测序列；
[0039]其中，所述多元线性回归方程基于历史时段中各天气类别的发生概率和历史时段的各气候因子建立。
[0040]优选地，所述装置还包括模型构建单元，具体用于：
[0041]获取历史时段的各气候因子，并根据历史时段中各预设时间长度的区域光伏出力序列确定历史时段中天气类别i的发生概率；
[0042]分别将历史时段中天气类别i的发生概率和历史时段的各气候因子作为因变量样本集和自变量样本集，采用最小二乘法按下式确定天气类别i的发生概率与各气候因子之间的多元线性回归方程：
[0043][0044]式中，Y
i
为天气类别i的发生概率，X
j
为第j个气候因子，β
i,0
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域光伏出力预测方法，其特征在于，所述方法包括：获取未来时段的各气候因子；基于所述未来时段的各气候因子和预先建立的多元线性回归方程确定未来时段中各天气类别的发生概率；基于所述未来时段中各天气类别的发生概率确定未来时段中各天气类别的区域光伏总出力预测序列；其中，所述多元线性回归方程基于历史时段中各天气类别的发生概率和历史时段的各气候因子建立。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气候因子，包括：北极涛动、北大西洋涛动以及太平洋北美型遥相关。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天气类别，包括：晴空类别、阴雨类别和多云类别。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元线性回归方程基于历史时段中各天气类别的发生概率和历史时段的各气候因子建立，包括：获取历史时段的各气候因子，并根据历史时段中各预设时间长度的区域光伏出力序列确定历史时段中天气类别i的发生概率；分别将历史时段中天气类别i的发生概率和历史时段的各气候因子作为因变量样本集和自变量样本集，采用最小二乘法按下式确定天气类别i的发生概率与各气候因子之间的多元线性回归方程：式中，Y
i
为天气类别i的发生概率，X
j
为第j个气候因子，β
i,0
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的多元线性回归方程的常数项，ε
i
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的多元线性回归方程的误差，β
i,j
为天气类别i的发生概率与气候因子之间的多元线性回归方程中第j个气候因子的权重，i∈[1,N]，N为天气类别总数，j∈[1,M]，M为气候因子总数。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据历史时段中各预设时间长度的区域光伏出力序列确定历史时段中天气类别i的发生概率，包括：获取历史时段中第s个预设时间长度的区域光伏出力序列对应的平均值和二阶差分序列标准差；当历史时段中第s个预设时间长度的区域光伏出力序列的平均值介于天气类别i对应的区域光伏出力序列的平均值区间且二阶差分序列标准差介于天气类别i对应的区域光伏出力序列的二阶差分序列标准差区间时，历史时段中第s个预设时间长度的天气类别为天气类别i；统计历史时段中天气类别i对应的预设时间长度总数S
i
，并按下式确定历史时段中天气类别i的发生概率P
i
：其中，s∈[1,S]，S为历史时段中预设时间长度总数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当天气类别i为晴空类别时，天气类别i对应的区域光伏出力序列的平均值区间为[0.7,1]，天气类别i对应的区域光伏出力序列的二阶差分序列标准差区间为[0,0.06)；当天气类别i为多云类...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁煌，秦放，董存，梁志峰，单瑞卿，陈卫东，李登宣，吴骥，牛继涛，李朝晖，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河南省电力公司国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：