一种光伏电站功率的重构方法、系统及重构终端技术方案

本发明专利技术提供一种光伏电站功率的重构方法、系统及重构终端，属于光伏电站功率曲线的重构技术领域，获取目标光伏场站的第一场站信息，解析第二场站每日云层遮挡比例序列；建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；再建立区域光伏场站的相关计算模型；基于相关计算模型得到最大相关系数的相关系数；并定义为第三场站，再解析出场站权重；构建目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列；构建目标日目标第一场站第一功率重构曲线；再构建第二功率重构曲线。这样，通过建立风向风速与电站延时时间的关系，并提取光伏曲线中云层遮挡造成的功率下降序列，实现对光伏电站功率曲线进行重构，有效提高重构的精度。有效提高重构的精度。有效提高重构的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电站功率的重构方法、系统及重构终端


[0001]本专利技术属于光伏电站功率曲线的重构
，尤其涉及一种光伏电站功率的重构方法、系统及重构终端。

技术介绍

[0002]目前，随着能源转型战略持续推进，光伏电站装机容量逐年上升，其中，分布式光伏新增容量占比逐年增加。但是，分布式光伏电站缺少专业的气象监测装置及高分辨率气象预报数据，绝大多数低压光伏缺乏日内功率曲线数据，造成现有数据驱动的功率预测技术无法使用，使得部分光伏电站长期处于新能源调控“盲区”，对配网的可观、可测造成影响，急需可靠的、高精度的低压分布式光伏历史日内功率数据重构技术手段。
[0003]论文《考虑时空相关性的光辐照度序列估计方法》对光辐照度序列的时空相关性进行研究，发现云层是影响辐照度的重要因素，且在一定地理范围内，云层对辐照度的影响有延时性，可理解为空间两点由于云层移动遮挡导致功率曲线受遮挡的变化有一定相关性及延时性。
[0004]基于此现象，专利《光伏场站功率的确定方法装置和计算机设备》（201911404237 .5）提出一种光伏电站功率数据的重构方法。然而，此方法中对模型进行了简化，导致引入较大的误差。第一，云层移动与风向风速有一定关系，而该文件忽略了延时时间与风向风速的关系，会造成模型失真，引入重构误差；第二，云层移动产生对太阳辐照的遮挡，本身地外辐照不受云层移动影响，进行数据重构时，应将被云层遮挡产生的影响进行延时处理，而不该将功率曲线整体进行偏移。该专利则将全部功率曲线延时，造成较大的误差。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术提出一种改进方法，可将风速风向纳入考虑，并提取功率曲线中被云层遮档特征序列，形成更加可靠的光伏电站功率重构方式。
[0006]方法包括：S101：获取目标光伏场站的第一场站信息，目标场站距离范围内的多个具有历史功率曲线的第二场站信息，气象信息及晴空日理想发电曲线模型；S102：根据晴空日发电曲线模型及每个第二场站的历史功率曲线和日发电量，解析第二场站每日云层遮挡比例序列；S103：建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计算场站最大相关系数及延时时间信息；再根据每2个第二场站的每日最大相关系数、延时时间信息、空间位置信息及气象信息，建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；S104：根据目标日目标第一场站与每一第二场站的空间位置信息，气象信息及最大相关系数计算模型得到目标第一场站与每一第二场站的相关系数；S105：根据目标日目标第一场站与每一第二场站的空间位置信息，气象信息及延
时时间计算模型得到目标第一场站与每一第二场站的延时时间；S106：根据相关系数阈值，筛选出与目标日目标第一场站具有相关关系的一个或多个第二场站定义为第三场站；S107：根据目标日目标第一场站与第三场站的相关系数，解析出场站权重；S108：基于目标日多个场站权重、延时时间和云层遮挡比例系数序列，构建目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列；S109：根据目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列和晴空日理想发电模型，构建目标日目标第一场站第一功率重构曲线；S110：根据目标日目标第一场站日电量及第一功率重构曲线，构建第二功率重构曲线。
[0007]进一步需要说明的是，S101中，所述第一场站信息包括第一位置信息和第一日电量信息，所述多个第二场站信息包括日功率曲线信息、第二位置信息和第二日电量信息；根据所述第一位置信息和各第二位置信息，确定各场站空间信息。
[0008]进一步需要说明的是，S103中，根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计算场站最大相关系数及延时时间；再根据每2个第二场站的每日最大相关系数及延时时间，空间位置信息，气象信息，建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型。
[0009]进一步需要说明的是，S103还包括：采用机器学习随机森林回归模型建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型。
[0010]进一步需要说明的是，S101中的晴空日理想发电曲线模型由地区内典型光伏电站历史晴空日内选取或根据理论计算获取；根据第一位置信息和各第二位置信息，确定各场站空间信息；根据晴空日发电曲线模型及每个第二场站历史功率曲线、日发电量，获取第二场站每日云层遮挡比例序列；每日云层遮挡比例序列由下式获得：其中P(t)为第二场站的历史功率曲线,C为装机容量，ref(t)为晴空日理想发电曲线；根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计算场站最大相关系数及延时时间；其中相关系数采用如下皮尔逊相关系算法：其中，表示每2个第二场站分别的云层遮挡比例序列；和为和的均值，和为和的标准差；E[.]为期望算子；通过将按日内预设的时间分辨率进行前向和后向平移，并计算相关系数。
[0011]进一步需要说明的是，最大相关系数及此时对应的延时时间通过如下公
式计算：其中，表示第一个第二场站的云层遮挡比例序列，表示时间平移的最大值， Z表示整数集；根据每2个第二场站的每日最大相关系数及延时时间，空间位置信息，气象信息，建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型。
[0012]进一步需要说明的是，S107中的相关系数阈值为0.8。
[0013]进一步需要说明的是，S109还包括：根据每个第三场站云层遮挡比例系数序列及与目标第一场站的延时时间，计算每个第三场站延时后的云层遮挡比例系数序列，构建目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列；如含有多个第三场站，按下式计算场站权重：则目标日目标第一场站的重构云层遮挡比例系数序列为：根据目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列及晴空日理想发电模型，按下式构建目标日目标第一场站第一功率重构曲线，根据目标日目标第一场站日电量及第一功率重构曲线，通过如下公式构建第二功率重构曲线，Q为目标日目标第一场站的日电量。
[0014]本专利技术还提供一种光伏电站功率的重构系统，系统包括：场站信息获取模块、第二场站云层遮挡比例序列解析模块、计算模型建立模块、系数及时间模型计算模块、相关系数计算模块、延时时间计算模块、第三场站定义模块、场站权重获取模块、场站云层遮挡比例系数序列构建模块、功率重构曲线构建模块以及第二功率重构曲线构建模块；场站信息获取模块，用于获取目标光伏场站的第一场站信息，目标场站距离范围内的多个具有历史功率曲线的第二场站信息，气象信息及晴空日理想发电曲线模型；第二场站云层遮挡比例序列解析模块，用于根据晴空日发电曲线模型及每个第二场站的历史功率曲线和日发电量，解析第二场站每日云层遮挡比例序列；计算模型建立模块，用于建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；系数及时间模型计算模块，用于根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计
算场站最大相关系数及延时时间信息；再根据每2个第二场站的每日最大相关系数、延时时间信息、空间位置信息及气象信息，建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；相关系数计算模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站功率的重构方法，其特征在于，方法包括：S101：获取目标光伏场站的第一场站信息，目标场站距离范围内的多个具有历史功率曲线的第二场站信息，气象信息及晴空日理想发电曲线模型；S102：根据晴空日发电曲线模型及每个第二场站的历史功率曲线和日发电量，解析第二场站每日云层遮挡比例序列；S103：建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计算场站最大相关系数及延时时间信息；再根据每2个第二场站的每日最大相关系数、延时时间信息、空间位置信息及气象信息，建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型；S104：根据目标日目标第一场站与每一第二场站的空间位置信息，气象信息及最大相关系数计算模型得到目标第一场站与每一第二场站的相关系数；S105：根据目标日目标第一场站与每一第二场站的空间位置信息，气象信息及延时时间计算模型得到目标第一场站与每一第二场站的延时时间；S106：根据相关系数阈值，筛选出与目标日目标第一场站具有相关关系的一个或多个第二场站定义为第三场站；S107：根据目标日目标第一场站与第三场站的相关系数，解析出场站权重；S108：基于目标日多个场站权重、延时时间和云层遮挡比例系数序列，构建目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列；S109：根据目标日目标第一场站的云层遮挡比例系数序列和晴空日理想发电模型，构建目标日目标第一场站第一功率重构曲线；S110：根据目标日目标第一场站日电量及第一功率重构曲线，构建第二功率重构曲线。2.根据权利要求1所述的光伏电站功率的重构方法，其特征在于，S101中，所述第一场站信息包括第一位置信息和第一日电量信息，所述多个第二场站信息包括日功率曲线信息、第二位置信息和第二日电量信息；根据所述第一位置信息和各第二位置信息，确定各场站空间信息。3.根据权利要求1所述的光伏电站功率的重构方法，其特征在于，S103中，根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计算场站最大相关系数及延时时间；再根据每2个第二场站的每日最大相关系数及延时时间，空间位置信息，气象信息，建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型。4.根据权利要求1所述的光伏电站功率的重构方法，其特征在于，S103还包括：采用回归模型建立区域光伏场站最大相关系数计算模型及延时时间计算模型。5.根据权利要求1所述的光伏电站功率的重构方法，其特征在于，S101中的晴空日理想发电曲线模型由地区内典型光伏电站历史晴空日内选取；根据第一位置信息和各第二位置信息，确定各场站空间信息；根据晴空日发电曲线模型及每个第二场站历史功率曲线、日发电量，获取第二场站每日云层遮挡比例序列；每日云层遮挡比例序列由下式获得：
其中P(t)为第二场站的历史功率曲线,C为装机容量，ref(t)为晴空日理想发电曲线；根据每2个第二场站的每日云层遮挡比例序列，计算场站最大相关系数及延时时间；其中相关系数采用如下皮尔逊相关系算法：其中，表示每2个第二场站分别的云层遮挡比例序列；和为和的均值，和为和的标准差；E[.]为期望算子；通过将按日内预设的时间分辨率进行前向和后向平移，并计算相关系数。6.根据权利要求5所述的光伏电站功率的重构方法，其特征在于，最大相关系数及此时对应的延时时间通过如下公式计算：其中，表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔明涛，马红月，高丽媛，刘玉民，李春阳，张沛尧，明萌，郭文静，杨旭昕，李天阳，秦伟明，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：