冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统及系统，该方法包括：收集预测区域内的气象、光伏发电以及逐日印缅槽强度指数的基础数据；确定预测区域内连阴雨事件过程，分析预测区域内建站第二历史时长以上的光伏发电站的历史发电数据；计算得出预测区域内冬季连阴雨期间平均光伏发电负荷占历史最大发电负荷的百分比；构建印缅槽强度指数与连阴雨过程的超前相关关系；对未来一段时间连阴雨事件进行预测；预测未来一段时间的连阴雨期间的光伏发电负荷。本发明专利技术可根据印缅槽强度指数对冬季连阴雨期间大范围光伏发电低功率运行时段进行预测。电低功率运行时段进行预测。电低功率运行时段进行预测。

【技术实现步骤摘要】
冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网防灾减灾
，尤其涉及冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统及系统。

技术介绍

[0002]为促进经济持续绿色发展，需构建以新能源为主体的新型电力系统，加快光伏和风电发展，完善清洁能源消纳长效机制，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。其中光伏发电是将光能直接转变为电能的技术，具有绿色清洁的特点，但是，光伏发电受太阳辐照强度、环境温度等气象因素影响，发电量波动明显，在冬季南方连阴雨灾害过程中，大范围、长时间的低温阴雨天气造成大范围区域光伏发电量大幅减少，同时，连阴雨时段受低温天气影响却用电量上升，电力供应更容易出现缺口，对冬季迎峰度冬、电力保供应造成巨大挑战。因此，需要提前开展大范围光伏发电低功率运行时段预测，支撑调度提前安排增大火电发电量、增加远距离送电量等工作，保障电网运行稳定。
[0003]冬季孟加拉湾地区水汽经西南气流输送到中国南方地区，是南方地区发生降水的主要原因，而印缅槽强度决定水汽输送强度，与南方地区降水过程密切相关。
[0004]因此，本专利技术提出一种冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统，根据印缅槽强度指数对冬季连阴雨期间大范围光伏发电低功率运行时段进行预测。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统及系统，用以解决中国南方地区需要提前开展大范围光伏发电低功率运行时段预测的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统，包括以下步骤：
[0008]收集预测区域内的第一历史时长的气象、光伏发电以及逐日印缅槽强度指数的基础数据；
[0009]确定预测区域内第一历史时长的连阴雨事件过程，分析预测区域内建站第二历史时长以上的光伏发电站的历史发电数据；计算得出预测区域内冬季连阴雨期间平均光伏发电负荷占历史最大发电负荷的百分比；
[0010]根据逐日印缅槽强度指数分析冬季印缅槽与连阴雨事件的相关关系，构建印缅槽强度指数与连阴雨过程的超前相关关系；根据延伸期气候模式，预测未来一段时间的环流形势，根据印缅槽指数预测，对未来一段时间连阴雨事件进行预测；
[0011]根据预测区域内冬季连阴雨期间平均光伏发电负荷占历史最大发电负荷的百分比和预测区域内光伏发电的基础数据，结合未来一段时间连阴雨事件的预测结果，预测未来一段时间的连阴雨期间的光伏发电负荷。
[0012]优选地，基础数据，包括气象台站近20年历史逐日降水、温度、天气现象和云量数
据；近20年历史逐日印缅槽强度指数；光伏发电装机容量；以及预测区域内建站3年以上的光伏发电站数据，包含设计发电量和历史逐日发电量。
[0013]优选地，连阴雨事件通过以下方式进行确定：
[0014]如果一天之中预测区域内2/3的台站满足：当天有降水或当天天空云量超过90％、当天平均温度低于10℃，确定为一个阴雨天；当连续5天或以上天数是阴雨天，确定为一个连阴雨事件；两个连阴雨事件间隔不超过2天，合并为一个连阴雨事件。
[0015]优选地，连阴雨事件通过以下方式进行确定：
[0016]历史发电数据，包括每个光伏发电站的历史最大发电负荷以及冬季连阴雨期间平均发电负荷。
[0017]优选地，在预测未来一段时间的连阴雨期间的光伏发电负荷时，历史最大发电负荷以设计发电负荷进行计算。
[0018]优选地，未来一段时间为未来30天；第一历史时长为近20年以上，第二历史时长为建站3年以上。
[0019]本专利技术还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。
[0020]本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术的冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统及系统，可根据印缅槽强度指数对冬季连阴雨期间大范围光伏发电低功率运行时段进行预测，可通过专项报告、预测预警信息等方式向电网调度部门进行预测预警，支撑调度及时增加火力发电、外省送电量，保障电网供电稳定。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1是本专利技术优选实施例的冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统的流程示意图；
[0025]图2是本专利技术优选实施例的2022年1
‑
2月湖南永固和景港光伏电站逐日光伏发电负荷变化示意图；
[0026]图3是本专利技术优选实施例的2022年1
‑
2月印缅槽强度逐日变化示意图，其中印缅槽指数越小，印缅槽越强。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]实施例1
[0029]湖南位于江南西部地区，本地煤炭资源有限，限制了火力发电能力，因此湖南电网非常注重新能源发电，截至2020年底，湖南全省光伏发电装机391万千瓦，占全省发电装机
的 7.76％。受天气气候影响，湖南冬季经常出现阴雨天气，导致光伏发电能力受限，影响电网供电能力，对冬季连阴雨期间大范围光伏发电低功率运行的预测需求迫切。
[0030]参见图1，本实施例的冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统，包括以下步骤：
[0031]S1：基础数据收集整理。
[0032]收集湖南区域内基础数据：全省96个县级以上气象台站2000
‑
2021年冬季逐日降水、温度、天气现象、云量数据；2000
‑
2021年逐日印缅槽强度指数；湖南电网目前光伏发电装机容量；湖南省内建站3年以上的光伏发电站数据，包含设计发电量、历史逐日发电量数据。
[0033]S2：分析历史连阴雨过程中光伏发电情况。
[0034]首先确定湖南省连阴雨事件过程，湖南省有97个国家级气象观测站，如果一天之中有 65个以上数量台站满足：当天有降水或当天天空云量超过90％、当天平均温度低于10℃，认为这是一个阴雨天，当连续5天或以上天数是阴雨天，认为这是一个连阴雨事件；两个连阴雨事件间隔不超过2天，可以合并为一个连阴雨事件。找出湖南区域2000
‑
2021年冬季共有 52次连阴雨天气过程。
[0035]分析预湖南省内建站3年以上的光伏发电站历史发电数据，包括每个站历史最高发电负荷、冬季连阴雨期间平均发电负荷，得出预测区域内冬季连阴雨期间平均光伏发电负荷占设计发电负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冬季连阴雨期间光伏发电低功率运行的预测方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：收集预测区域内的第一历史时长的气象、光伏发电以及逐日印缅槽强度指数的基础数据；确定预测区域内第一历史时长的连阴雨事件过程，分析预测区域内建站第二历史时长以上的光伏发电站的历史发电数据；计算得出预测区域内冬季连阴雨期间平均光伏发电负荷占历史最大发电负荷的百分比；根据逐日印缅槽强度指数分析冬季印缅槽与连阴雨事件的相关关系，构建印缅槽强度指数与连阴雨过程的超前相关关系；根据延伸期气候模式，预测未来一段时间的环流形势，根据印缅槽指数预测，对未来一段时间连阴雨事件进行预测；根据预测区域内冬季连阴雨期间平均光伏发电负荷占历史最大发电负荷的百分比和预测区域内光伏发电的基础数据，结合未来一段时间连阴雨事件的预测结果，预测未来一段时间的连阴雨期间的光伏发电负荷。2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述基础数据，包括气象台站近20年历史逐日降水、温度、天气现象和云量数据；近20年历史逐日印缅槽强度指数；光伏发电装机容量；以及预测区域内建站3年以上的光伏发电站数据，包含设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，蔡泽林，冯涛，易宇声，郭俊，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：