一种基于相似日的日前光伏发电功率预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相似日的日前光伏发电功率预测方法及系统，方法包括：S1，将气象因素进行量化，赋予特定天气状况对应的取值；S2，确定待预测日与特定历史日针对不同的天气特征的关联系数；S3，计算待预测日与特定历史日的综合关联度，根据综合关联度确认相似日，得到待预测日的光伏发电功率预测值；S4，对待预测日光伏发电功率预测值进行修正。系统包括：天气状况赋值装置，关联系数设置装置，计算装置和修正装置。本发明专利技术能够，根据相似日的光伏发电功率值计算得到待预测日光伏发电功率的预测值，提高相似日法光伏发电功率的预测精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相似日的日前光伏发电功率预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，特别涉及一种基于相似日的日前光伏 发电功率预测方法及系统。

技术介绍

[0002]光伏发电功率除了受光伏组件自身属性因素和安装因素的影响外，还 与周围的气象因素(太阳辐照强度、温度、相对湿度、风速、降雨量等) 以及面板上的积尘密切相关，是一种间歇性强、波动性大的发电技术。在 无法预知其发电功率的情况下并网会给电力系统造成较大冲击，会打破供 电系统的供需平衡、安全可靠性和稳定性，给电力系统带来不可预估的损 失，而准确有效的预测光伏发电功率可以为电力系统提供制定合理计划的 依据。通过制定合理调度计划可以保证电力系统平稳运行、降低运行风险。 因而，进行有效的功率预测成为推广光伏发电技术的关键所在。
[0003]目前国内外专家学者对光伏发电短期预测方法研究居多，短期预测即 是对未来一到三天光伏发电功率进行预测，可及时对电网短期运行调度合 理有效规划。在研究光伏发电短期预测法相对较为成熟的方法为间接预测 法，该方法是建立光伏发电系统的物理预测模型，它对气象数据信息要求 较高，需搭建较为复杂的光伏发电系统模型，且在组件参数改变时，运用 经验公式会产生较大误差，增加了短期预测的难度。
[0004]直接预测法中传统相似日的基本原理：选取待预测日的相似日进行待 预测日各基值点光伏发电功率预测，但是，受气象条件的不确定性影响， 光伏发电功率也会相应的发生改变，所以直接应用相似日各基值点功率值 求得的光伏发电功率预测值误差会较大，造成光伏发电功率预测结果的准 确度低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种基于相似日的日前光伏 发电功率预测方法及系统，能够提高相似日法光伏发电功率的预测精度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于相似日的日前光伏发电功率 预测方法，其中，包括：
[0007]S1，将气象因素进行量化，赋予特定天气状况对应的取值。
[0008]S2，确定待预测日与特定历史日针对不同的天气特征的关联系数。
[0009]S3，计算待预测日与特定历史日的综合关联度，根据综合关联度确认 相似日，得到待预测日的光伏发电功率预测值。
[0010]S4，对待预测日光伏发电功率预测值进行修正。
[0011]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方 式，其中，所述确定待预测日与特定历史日针对不同的天气特征的关联系 数，包括：
[0012]S21，设定第j个历史日的天气向量，为X
j
′
＝{x
j
′
(1)，x
j
′
(2)，x
j
′
(3)，x
j
′
(4)，x
j
′
(5)}，其中1代表天气状况，2代表最高温度， 3代表最低温度，4代表湿度，5代表风速。
[0027]其中，p
′
di
为第d个相似日第i个基值点的光伏发电功率预测值，C为 光伏电站可用容量。
[0028]S42，判断是否符合预测误差率范围，若相似日光伏发电功率预测误 差率在0～a％范围内的基值点，待预测日内对应基值点的光伏发电功率预 测值不做修正，若不符合，则进行修正。
[0029]S43，若相似日光伏发电功率预测误差率在a％～2a％范围内的基值点， 则采用相似日各基值点光伏发电功率预测误差的期望值进行修正。
[0030]S44，若相似日光伏发电功率预测误差率在2a％(以上的基值点，则根 据修正功率预测值进行修正。
[0031]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方 式，其中，S43中，采用相似日各基值点光伏发电功率预测误差的期望值 进行修正，包括：
[0032]S431，设置误差期望值
[0033]S432，计算预测日第i个基值点光伏发电功率的预测修正值 p
″
i
＝p
′
i
+E
i
。
[0034]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方 式，其中，S44中，根据修正功率预测值进行修正，包括：
[0035]设定待预测日前一日第i个基值点的功率预测值为p
′
i1
，实际功率值为 p
i1
，待预测日第i个基值点的修正前功率预测值为p
′
i2
，得到修正后功率预 测值
[0036]设定修正系数，
[0037]得到第(t
‑
1)预测日第i个基值点修正后功率预测值，
[0038]t为正奇数，
[0039]t为正偶数；
[0040]其中，t为修正的预测日数。
[0041]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于相似日的日前光伏发电功 率预测系统，其中，包括：
[0042]天气状况赋值装置，用于将气象因素进行量化，赋予特定天气状况对 应的取值。
[0043]关联系数设置装置，用于确定待预测日与特定历史日针对不同的天气 特征的关联系数。
[0044]计算装置，用于计算待预测日与特定历史日的综合关联度，根据综合 关联度确认相似日，得到待预测日的光伏发电功率预测值。
[0045]修正装置，用于对待预测日光伏发电功率预测值进行修正。
[0046]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方 式，其中，所述关联系数设置装置包括：
[0047]向量设定模块，用于设定第j个历史日的天气向量，为 X
j
′
＝{x
j
′
(1)，x
j
′
(2)，x
j
′
(3)，x
j
′
(4)，x
j
′
(5)}，其中1代表天气状况，2代表最高温度， 3代表最低温度，4代表湿度，5
代表风速。
[0048]差异设定模块，用于确定待预测日与第j个历史日在第m个特征值的 差异，为Δ
j
′
(m)＝|X
j
′
(m)
‑
X0′
(m)|。
[0049]差异代入模块，用于确定待预测日与第j个历史日在第m个特征的关 联系数，为
[0050]其中，为第一级最小差，为第二级最小差， 为第二级最大差，ρ为常数，介于
‑
1与1之间。
[0051]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方 式，其中，所述向量设定模块包括：
[0052]向量预设单元，用于设定第j个历史日天气向量为 X
j
＝{x
j
(1)，x
j
(2)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，其特征在于，包括：S1，将气象因素进行量化，赋予特定天气状况对应的取值；S2，确定待预测日与特定历史日针对不同的天气特征的关联系数；S3，计算待预测日与特定历史日的综合关联度，根据综合关联度确认相似日，得到待预测日的光伏发电功率预测值；S4，对待预测日光伏发电功率预测值进行修正。2.根据权利要求1所述的基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，其特征在于，S2中，所述确定待预测日与特定历史日针对不同的天气特征的关联系数，包括：S21，设定第j个历史日的天气向量，为X
j
′
＝{x
j
′
(1),x
j
′
(2),x
j
′
(3),x
j
′
(4),x
j
′
(5)}，其中1代表天气状况，2代表最高温度，3代表最低温度，4代表湿度，5代表风速；S22，确定待预测日与第j个历史日在第m个特征值的差异，为Δ
j
′
(m)＝|X
j
′
(m)
‑
X0′
(m)|；S23，确定待预测日与第j个历史日在第m个特征的关联系数，为其中，为第一级最小差，为第二级最小差，为第二级最大差，ρ为常数，介于
‑
1与1之间。3.根据权利要求2所述的基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，其特征在于，S21中，所述设定第j个历史日的天气向量，为X
j
′
＝{x
j
′
(1),x
j
′
(2),x
j
′
(3),x
j
′
(4),x
j
′
(5)}，包括：S211，设定第j个历史日天气向量为X
j
＝{x
j
(1),x
j
(2),x
j
(3),x
j
(4),x
j
(5)}；S212，对第j个历史日天气向量进行归一化处理，按照得到第j个历史日的天气向量为X
j
′
＝{x
j
′
(1),x
j
′
(2),x
j
′
(3),x
j
′
(4),x
j
′
(5)}。4.根据权利要求2所述的基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，其特征在于，S3中，所述计算待预测日与特定历史日的综合关联度，根据综合关联度确认相似日，得到待预测日的光伏发电功率预测值，包括：S31，综合各个天气特征的关联系数，得到待预测日与第j个历史日的综合关联度为其中，λ
j
(m)为第m个因素对于发电预测结果影响的权重系数，S32，根据待预测日与历史日的综合关联度，筛选出综合关联度前五高的历史日，确定为相似日；S33，根据五个相似日第i个基值点的光伏发电历史功率值，得到待预测日第i个基点光
伏发电功率的预测值，其中，p
di
为第d个相似日第i个基值点的光伏发电功率实际值。5.根据权利要求4所述的基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，其特征在于，S4中，所述对待预测日光伏发电功率预测值进行修正，包括：S41，计算相似日第i个基值点光伏发电功率预测误差率，为其中，p
′
di
为第d个相似日第i个基值点的光伏发电功率预测值，C为光伏电站可用容量；S42，判断是否符合预测误差率范围，若相似日光伏发电功率预测误差率在0～a％范围内的基值点，待预测日内对应基值点的光伏发电功率预测值不做修正，若不符合，则进行修正；S43，若相似日光伏发电功率预测误差率在a％～2a％范围内的基值点，则采用相似日各基值点光伏发电功率预测误差的期望值进行修正；S44，若相似日光伏发电功率预测误差率在2a％以上的基值点，则根据修正功率预测值进行修正。6.根据权利要求5所述的基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，其特征在于，S43中，采用相似日各基值点光伏发电功率预测误差的期望值进行修正，包括：S431，设置误差期望值S432，计算预测日第i个基值点光伏发电功率的预测修正值p
″
i
＝p
′
i
+E
i
。7.根据权利要求5所述的基于相似日的日前光伏发电功率预测方法，S44中，根据修正功率预测值进行修正，包括：设定待预测日前一日第i个基值点的功率预测值为p
′
i1
，实际功率值为p
i1
，待预测日第i个基值点的修正前功率预测值为p
′
i2
，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑军军，李献伟，王坤，岳帅，李亚辉，窦尚轶，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：