本发明专利技术涉及新能源领域，提供了一种考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测方法及装置。该方法包括：获取风光基地的区域地形数据，以及在多个地球系统耦合模式中的第一初始场、边界场组合和第一参数化方案组合；将区域地形数据、第一初始场、边界场组合和第一参数化方案组合，输入至各地球系统耦合模式中，获得第一模拟风况数据和第一模拟太阳辐照数据；根据第一模拟风况数据和第一模拟太阳辐照数据，计算第二模拟风况数据和第二模拟太阳辐照数据；根据第二模拟风况数据、第二模拟太阳辐照数据，以及风光发电量模型，预测第一风光联合功率。通过本发明专利技术，利用多个地球系统耦合模式准确模拟风况数据和太阳辐照数据，提高风光联合功率预测精度。功率预测精度。功率预测精度。
【技术实现步骤摘要】
考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测方法及装置
[0001]本专利技术涉及新能源领域，尤其涉及一种考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测方法及装置。
技术介绍
[0002]现有技术中，在进行风电功率预测或者光伏功率预测时，往往会先进行风况预测或太阳辐照预测，然后根据预测得到的风况或太阳辐照进一步进行发电功率预测。但是在进行风况预测或者太阳辐照预测时，由于大气的混沌特性，使得大气状态的演变对于初始场、边界场的微小误差非常敏感，因此初始场、边界场极小的误差也会在风况预测或太阳辐照预测中逐渐放大。此外，在现有的风电光伏功率预测方法中，只是单一地预测风况数据或者太阳辐照数据，忽略了在地球系统中风和光的相互影响，如光照强、气温高会引起空气在大气压力变化下的流通从而影响到风况，而风（空气的流动）可能会伴随着对流发生产生云层从而对地表接收的太阳辐射产生影响，等等，进而造成风光功率的预测精度欠佳。
技术实现思路
[0003]为提高风光功率的预测精度，本专利技术提出了一种考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测方法及装置。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测方法，方法包括：获取风光基地的区域地形数据，以及在多个地球系统耦合模式中的各第一初始场、各边界场组合和各第一参数化方案组合；将区域地形数据、各第一初始场、各边界场组合和各第一参数化方案组合，输入至各地球系统耦合模式中，获得风光基地的各第一模拟风况数据和各第一模拟太阳辐照数据；根据各第一模拟风况数据和各第一模拟太阳辐照数据，计算第二模拟风况数据和第二模拟太阳辐照数据；根据第二模拟风况数据、第二模拟太阳辐照数据，以及预建立的风光发电量模型，预测第一风光联合功率。
[0005]在进行风电功率预测或者光伏功率预测时，往往会先进行风况预测或太阳辐照预测，在相关技术中，采用单一的初始场、边界场进行风况预测或者太阳辐照预测，但是由于大气的混沌特性，使得大气状态的演变对于初始场、边界场的微小误差非常敏感，因此初始场、边界场极小的误差也会在风况预测或太阳辐照预测中逐渐放大，通过上述方法，在进行风况预测和太阳辐照预测时，采用多个初始场、多组边界场、多组参数化方案以及多个地球系统耦合模式的方式，得到多组风况数据和太阳辐照数据，进而获得最终的风况数据和太阳辐照数据，减小了初始场、边界场的微小误差，定量地考虑了由于大气混沌特性带来的风光联合出力的不确定性，使得到的风况数据和太阳辐照数据更加准确。此外，通过地球系统
耦合模式模拟风况数据和太阳辐照数据，揭示风电基地在物理动力模式下风况变化、太阳辐照变化，以及风况和太阳辐照之间的耦合作用，使得模拟得到的风况数据和太阳辐照数据更加贴合实际情况。进一步的，当模拟得到的风况数据和太阳辐照数据更加贴合实际情况时，预测得到的风光联合功率也会更加精确。
[0006]在一种可选的实施方式中，获取区域地形数据的步骤包括：获取风光基地的下垫面数据；根据下垫面数据，获得区域地形数据。
[0007]在一种可选的实施方式中，地球系统耦合模式包括多个不同类型的分量模式，不同的地球系统耦合模式对应的分量模式不同，获取地球系统耦合模式的步骤包括：确定风光基地在地球系统耦合模式中的多个构成分量；对于每一个构成分量，选择构成分量对应的分量模式；将各分量模式进行耦合，得到地球系统耦合模式。
[0008]在一种可选的实施方式中，获取各第一初始场的步骤包括：获取风光基地的全球大气预报数据、全球海洋预报数据和区域海洋模式分析场数据；根据全球大气预报数据、全球海洋预报数据和区域海洋模式分析场数据，获得第二初始场；对第二初始场进行扰动处理，得到多个第一初始场。
[0009]在一种可选的实施方式中，获取边界场组合的步骤包括：获取风光基地的全球大气预报数据、全球海洋预报数据和区域海洋模式分析场数据；分别根据全球大气预报数据、全球海洋预报数据和区域海洋模式分析场数据，确定全球大气预报数据的多个边界场、全球海洋预报数据的多个边界场和区域海洋模式分析场数据的多个边界场；在全球大气预报数据的多个边界场、全球海洋预报数据的多个边界场和区域海洋模式分析场数据的多个边界场中，选择至少两个边界场构成边界场组合。
[0010]在一种可选的实施方式中，获取第一参数化方案组合的步骤包括：对于同一地球系统耦合模式、同一第一初始场和同一边界场组合，选取由至少两个参数化方案构成的各第二参数化方案组合；将区域地形数据、第一初始场、边界场组合和各第二参数化方案组合，输入至地球系统耦合模式中，获得各第二参数化方案组合对应的第三模拟风况数据和第三模拟太阳辐照数据；获取风光基地的实际风况数据、实际太阳辐照数据；根据第三模拟风况数据与实际风况数据的偏差，以及第三模拟太阳辐照数据与实际太阳辐照数据的偏差，筛选各第二参数化方案组合，得到预设数量的第一参数化方案组合。
[0011]在一种可选的实施方式中，根据各第一模拟风况数据和各第一模拟太阳辐照数据，计算第二模拟风况数据和第二模拟太阳辐照数据，包括：计算各第一模拟风况数据的均值和各第一模拟太阳辐照数据的均值；
根据预建立的风光预测订正模型，对各第一模拟风况数据的均值和各第一模拟太阳辐照数据的均值进行订正，得到第二模拟风况数据和第二模拟太阳辐照数据。
[0012]在一种可选的实施方式中，构建风光预测订正模型的步骤包括：获取风光基地的实际风况数据、实际太阳辐照数据；获取风光基地在地球系统耦合模式中的第四模拟风况数据的均值和第四模拟太阳辐照数据的均值；将实际风况数据和实际太阳辐照数据作为初始风光预测订正模型的输出，将第四模拟风况数据的均值和第四模拟太阳辐照数据的均值作为初始风光预测订正模型的输入，训练初始风光预测订正模型，得到风光预测订正模型。
[0013]在一种可选的实施方式中，根据第二模拟风况数据、第二模拟太阳辐照数据，以及预建立的风光发电量模型，预测第一风光联合功率，包括：根据第二模拟风况数据和第二模拟太阳辐照数据，以及预建立的风光发电量模型，预测第二风光联合功率；根据预建立的风光功率订正模型，对第二风光联合功率进行订正，得到第一风光联合功率。
[0014]在一种可选的实施方式中，风况数据包括风速，和/或，风向。
[0015]在一种可选的实施方式中，太阳辐照数据包括太阳辐照度，和/或，气温。
[0016]在一种可选的实施方式中，第一风光联合功率包括各风机的风电功率、各光伏的光伏功率以及总体风光功率中的至少一种。
[0017]第二方面，本专利技术还提供了一种考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测装置，装置包括：获取模块，用于获取风光基地的区域地形数据，以及在多个地球系统耦合模式中的各第一初始场、各边界场组合和各第一参数化方案组合；模拟模块，用于将区域地形数据、各第一初始场、各边界场组合和各第一参数化方案组合，输入至各地球系统耦合模式中，获得风光基地的各第一模拟风况数据和各第一模拟太阳辐照数据；计算模块，用于根据各第一模拟风况数据和各第一模拟太阳辐照数据，计算第二模拟风本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑大气混沌特征的风光联合功率集合预测方法，其特征在于，所述方法包括：获取风光基地的区域地形数据，以及在多个地球系统耦合模式中的各第一初始场、各边界场组合和各第一参数化方案组合；将所述区域地形数据、各所述第一初始场、各所述边界场组合和各所述第一参数化方案组合，输入至各所述地球系统耦合模式中，获得所述风光基地的各第一模拟风况数据和各第一模拟太阳辐照数据；根据各所述第一模拟风况数据和各所述第一模拟太阳辐照数据，计算第二模拟风况数据和第二模拟太阳辐照数据；根据所述第二模拟风况数据、所述第二模拟太阳辐照数据，以及预建立的风光发电量模型，预测第一风光联合功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述区域地形数据的步骤包括：获取所述风光基地的下垫面数据；根据所述下垫面数据，获得所述区域地形数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地球系统耦合模式包括多个不同类型的分量模式，不同的地球系统耦合模式对应的分量模式不同，获取所述地球系统耦合模式的步骤包括：确定所述风光基地在所述地球系统耦合模式中的多个构成分量；对于每一个构成分量，选择所述构成分量对应的分量模式；将各所述分量模式进行耦合，得到所述地球系统耦合模式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各所述第一初始场的步骤包括：获取所述风光基地的全球大气预报数据、全球海洋预报数据和区域海洋模式分析场数据；根据所述全球大气预报数据、所述全球海洋预报数据和所述区域海洋模式分析场数据，获得第二初始场；对所述第二初始场进行扰动处理，得到多个所述第一初始场。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述边界场组合的步骤包括：获取所述风光基地的全球大气预报数据、全球海洋预报数据和区域海洋模式分析场数据；分别根据所述全球大气预报数据、所述全球海洋预报数据和所述区域海洋模式分析场数据，确定所述全球大气预报数据的多个边界场、所述全球海洋预报数据的多个边界场和所述区域海洋模式分析场数据的多个边界场；在所述全球大气预报数据的多个边界场、所述全球海洋预报数据的多个边界场和所述区域海洋模式分析场数据的多个边界场中，选择至少两个边界场构成所述边界场组合。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述第一参数化方案组合的步骤包括：对于同一地球系统耦合模式、同一第一初始场和同一边界场组合，选取由至少两个参数化方案构成的各第二参数化方案组合；将所述区域地形数据、所述第一初始场、所述边界场组合和各所述第二参数化方案组合，输入至所述地球系统耦合模式中，获得各所述第二参数化方案组合对应的第三模拟风
况数据和第三模拟太阳辐照数据；获取风光基地的实际风况数据、实际太阳辐照数据；根据所述第三模拟风况数据与所述实际风况数据的偏差，以及所述第三模拟太阳辐照数据与所述实际太阳辐照数据的偏差，筛选各所述第二参数化方案组合，得到预设数量的第一参数化方案组合。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述第一模拟风况数据和各所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈圣哲，邓友汉，文仁强，梁犁丽，余意，李雨抒，宋子达，陈静，张子良，张皓，杜梦蛟，王浩，易侃，贾天下，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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