一种基于基准站感知的分布式光伏观测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了新能源运行控制技术领域的一种基于基准站感知的分布式光伏观测方法及系统，所述方法包括：采集每个光伏集群区域内各基准站的实时发电功率数据；获取每个光伏集群区域内所有光伏电站的历史发电功率数据；根据历史发电功率数据，计算每个光伏集群区域内各基准站的发电功率比例系数；预测每个光伏集群区域内各基准站的未来发电功率；根据每个基准站的发电功率比例系数及该基准站的实时/预测发电功率数据，计算各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏实时/预测发电总功率，并计算各行政区域的分布式光伏实时/预测发电总功率。本发明专利技术充分利用已有的数据对分布式光伏进行观测，提高了调度系统对分布式光伏发电功率观测的准确性和实时性。观测的准确性和实时性。观测的准确性和实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于基准站感知的分布式光伏观测方法及系统


[0001]本专利技术属于新能源运行控制
，具体涉及一种基于基准站感知的分布式光伏观测方法及系统。

技术介绍

[0002]太阳能具有充分的清洁性、安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。风光等新能源将在一次能源消费中的占比将不断增加，光伏发电装机容量将快速增长。分布式光伏并网和局部消纳压力日趋增大，其随机、波动、间歇性大的特性，将给电网的安全稳定运行带来更大挑战。为了保障分布式光伏的充分消纳和电网的安全、稳定运行，电网必须对分布式光伏进行全面观测，对光伏的发电情况实时感知，并对其未来发电趋势准确评估。
[0003]目前，分布式光伏主要通过低压380/220V和中压10kV接入电网。其中，中压分布式光伏按照管理要求，其运行信息直接接入电网调度系统；低压分布式光伏未纳入调度管理，只有营销用采系统(电力用户用电信息采集系统)通过电能表采集其信息。而用采系统的数据采集频率低、延时大，无法满足调度系统的实时观测要求，也缺少未来发电的预测信息，导致调度观测到的用电负荷曲线失真，影响系统的调度管理。低压分布式光伏单站容量小，分散性大，点多面广，如果增设采集装置进行实时信息采集，则存在投资成本高、运维工作量大、电网与用户界面不清等突出问题，现场无法实施。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于基准站感知的分布式光伏观测方法及系统，能够充分利用已有的数据对分布式光伏进行观测，提高了调度系统对分布式光伏发电功率观测的准确性和实时性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]第一方面，提供一种分布式光伏观测方法，按照设定的条件将所需观测的光伏电站划分为若干个光伏集群区域，每个所述光伏集群区域内选择至少一个光伏电站作为基准站，所述方法包括：采集每个光伏集群区域内各基准站的实时发电功率数据；获取每个光伏集群区域内所有光伏电站的历史发电功率数据；根据历史发电功率数据，计算每个光伏集群区域内各基准站的发电功率比例系数；根据每个基准站的发电功率比例系数及该基准站的实时发电功率数据，计算各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率；根据各光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率，计算各行政区域的分布式光伏实时发电总功率。
[0007]进一步地，所述按照设定的条件将所需观测的光伏电站划分为若干个光伏集群区域，包括：将一个行政区域内气象条件满足设定要求的一片地域范围划为一个光伏集群区域，根据气象条件，一个行政区域可以划为一个或多个光伏集群区域。
[0008]进一步地，所述发电功率比例系数通过以下方法获得：
[0009][0010]其中，k
i
为第i个基准站的发电功率比例系数，P
区
‑
历史
‑
s
为第s个时刻该光伏集群区域的分布式光伏发电总功率，P
基
‑
历史
‑
i
‑
s
为第i个基准站在第s个时刻的发电功率，s为历史时刻，s＝1，
···
，m。
[0011]进一步地，各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率P
区
，通过以下方法获得：
[0012][0013]其中，P
基
‑
i
为光伏集群区域内第i个基准站的实时发电功率数据，i为1～n的整数，n为一个光伏集群区域内基准站的数量。
[0014]进一步地，各行政区域的分布式光伏实时发电总功率，通过以下方法获得：
[0015]县/区域的分布式光伏实时发电总功率P
县域
为：
[0016][0017]其中，P
区
‑
j
为第j个光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率，全县/区共划分为u个光伏集群区域；市域的分布式光伏实时发电总功率P
市域
为：
[0018][0019]其中，P
县域
‑
l
为第l个县/区域内的分布式光伏实时发电总功率，全市共有v个县/区；省域的分布式光伏实时发电总功率P
省域
为：
[0020][0021]其中，P
市域
‑
h
为第h个市域分布式光伏实时发电总功率，全省共有w个市。
[0022]进一步地，获取各基准站所在位置处未来时刻的气象预测数据；将获取的气象预测数据输入建立的基准站光伏发电功率预测模型，获得各基准站预测发电功率；根据每个基准站的发电功率比例系数及该基准站预测发电功率，计算各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏预测发电总功率；根据各光伏集群区域的分布式光伏预测发电总功率，计算各行政区域的分布式光伏预测发电总功率。
[0023]进一步地，所述基准站光伏发电功率预测模型采用基准站的历史发电功率数据和与之对应的基准站所在位置的历史气象数据，通过人工智能算法进行训练。
[0024]进一步地，所述人工智能算法包括但不限于长短期记忆算法、支持向量机算法、随机森林算法、马尔科夫链算法、梯度提升决策树算法。
[0025]进一步地，各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏预测发电总功率P
区
‑
预
，通过以下方法获得：
[0026]光伏集群区域的分布式光伏预测发电总功率P
区
‑
预
为：
[0027][0028]其中，P
基
‑
预
‑
i
为光伏集群区域内第i个基准站的预测光伏发电功率数据，i为1～n的
整数，n为一个光伏集群区域内基准站的数量；
[0029]进一步地，各行政区域的分布式光伏预测发电总功率，通过以下方法获得：
[0030]县/区域的分布式光伏预测发电总功率P
县域
‑
预
为：
[0031][0032]其中，P
区
‑
预
‑
j
为第j个光伏集群区域的分布式光伏预测发电总功率，全县/区共划分为u个光伏集群区域；市域的分布式光伏预测发电总功率P
市域
‑
预
为：
[0033][0034]其中，P
县域
‑
预
‑
l
为第l个县/区域内的分布式光伏预测发电总功率，全市共有v个县/区；省域的分布式光伏预测发电总功率P
省域
‑
预
为：
[0035][0036]其中，P
市域
‑
预
‑
h
为第h个市域分布式光伏预测发电总功率，全省共有w个市。
[0037]第二方面，提供一种分布式光伏观测系统，按照设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏观测方法，其特征在于，按照设定的条件将所需观测的光伏电站划分为若干个光伏集群区域，每个所述光伏集群区域内选择至少一个光伏电站作为基准站，所述方法包括：采集每个光伏集群区域内各基准站的实时发电功率数据；获取每个光伏集群区域内所有光伏电站的历史发电功率数据；根据历史发电功率数据，计算每个光伏集群区域内各基准站的发电功率比例系数；根据每个基准站的发电功率比例系数及该基准站的实时发电功率数据，计算各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率；根据各光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率，计算各行政区域的分布式光伏实时发电总功率。2.根据权利要求1所述的分布式光伏观测方法，其特征在于，所述按照设定的条件将所需观测的光伏电站划分为若干个光伏集群区域，包括：将一个行政区域内气象条件满足设定要求的一片地域范围划为一个光伏集群区域，根据气象条件，一个行政区域可以划为一个或多个光伏集群区域。3.根据权利要求1所述的分布式光伏观测方法，其特征在于，所述发电功率比例系数通过以下方法获得：其中，k
i
为第i个基准站的发电功率比例系数，P
区
‑
历史
‑
s
为第s个时刻该光伏集群区域的分布式光伏发电总功率，P
基
‑
历史
‑
i
‑
s
为第i个基准站在第s个时刻的发电功率，s为历史时刻，s＝1，
···
，m。4.根据权利要求1所述的分布式光伏观测方法，其特征在于，各基准站所在光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率P
区
，通过以下方法获得：其中，P
基
‑
i
为光伏集群区域内第i个基准站的实时发电功率数据，i为1～n的整数，n为一个光伏集群区域内基准站的数量。5.根据权利要求2所述的分布式光伏观测方法，其特征在于，各行政区域的分布式光伏实时发电总功率，通过以下方法获得：县/区域的分布式光伏实时发电总功率P
县域
为：其中，P
区
‑
j
为第j个光伏集群区域的分布式光伏实时发电总功率，全县/区共划分为u个光伏集群区域；市域的分布式光伏实时发电总功率P
市域
为：其中，P
县域
‑
l
为第l个县/区域内的分布式光伏实时发电总功率，全市共有v个县/区；
省域的分布式光伏实时发电总功率P
省域
为：其中，P
市域
‑
h
为第h个市域分布式光伏实时发电总功率，全省共有w个市。6.根据权利要求1所述的分布式光伏观测方法，其特征在于，获取各基准站所在位置处未来时刻的气象预测数据；将获取的气象预测数据输入建立的基准站光伏发电功率预测模型，获得各基准站预测发电功率；根据每个基准站的发电功率比例系数及该基准...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆炜之，卜强生，代鹏，高磊，霍雪松，罗飞，袁宇波，戴强晟，张潼，叶志刚，彭志强，郑欣，郑明忠，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：