一种光伏发电厂的有功出力的预测方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种光伏发电厂的有功出力的预测方法和装置，涉及数据处理领域，能够准确预测小型光伏发电厂的有功出力。该方法包括：获取光伏发电厂中每一目标光伏发电机的经纬度、历史参考数据和待预测时刻的气象数据；历史参考数据包括多个和目标光伏发电机地理环境相似的参考光伏发电机的历史数据；根据目标光伏电机的经纬度，计算目标光伏电机的实际太阳辐射值；根据历史参考数据确定实际太阳辐射值和实际有功出力的相关系数；根据目标光伏电机的实际太阳辐射值和相关系数，确定目标光伏发电机的实际有功出力；根据光伏发电厂在待预测时刻的气象数据和目标光伏发电机的实际有功出力，确定光伏发电厂在待预测时刻的实际有功出力。际有功出力。际有功出力。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电厂的有功出力的预测方法和装置


[0001]本专利技术涉及数据处理领域，尤其涉及一种光伏发电厂的有功出力的预测方法和装置。

技术介绍

[0002]面对石油、煤、天然气等一次化石能源的过度开采所带来的环境问题，世界各国均加快了可持续能源的开发和使用。其中，光伏能源(光伏发电厂)作为一种容易获取到的清洁能源，备受研究人员关注。光伏能源(光伏发电厂)在利用过程中，极易受到自然环境的影响，而不同时间需要光伏能源产生多少电能是需要提前规划的，所以这对开发光伏能源提出了一定要求。对于大容量光伏电源而言，因为其基本一直需要发电，存在较多的历史数据，所以对于其在未来某时刻的发电量或者有功出力可以根据其自身的历史数据和需要预测的日子当前的天气状况，进行较为准确的估计。但是，对于小容量光伏电源而言，因为其发电量本身不大，有些时间是不需要发电的，所以其历史数据不够完整，不能作为其发电量(有功出力)的预测依据。
[0003]因此，针对小容量光伏电源，现有技术不能准确对其未来某一时刻的有功出力进行准确预测。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例提供一种光伏发电厂的有功出力的预测方法和装置，能够对小型光伏发电厂的有功出力进行准确预测。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种光伏发电厂的有功出力的预测方法，包括：获取光伏发电厂中每一个目标光伏发电机的经纬度、历史参考数据和待预测时刻的气象数据；历史参考数据包括：光伏发电厂中至少一个参考光伏发电机的历史实际太阳辐射值、对应历史气象类型以及历史有功出力，和/或，与光伏发电厂的地理环境近似度满足预设条件的其他光伏发电厂中至少一个参考光伏发电机的历史实际太阳辐射值、对应历史气象类型以及历史有功出力；气象数据至少包括每种气象类型出现的概率；根据目标光伏电机的经纬度，计算目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值；根据历史参考数据确定不同气象类型的情况下参考光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数；根据目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值和相关系数，确定目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力；根据光伏发电厂在待预测时刻的气象数据和目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，确定光伏发电厂在待预测时刻的实际有功出力。
[0007]上述实施例提供的技术方案中，在对光伏发电厂的有功出力预测时，首先会根据光伏发电厂中每一个目标光伏发电机的经纬度确定其在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值；因为待预测时刻的气象情况可能是存在不确定因素的，所以一般
可以获取到的天气数据也是对不同气象类型的概率，因此把不同气象类型情况在预测时都考虑进去，能够使得最终的预测结果更准确。其次，由于光伏发电机的有功出力和其对应的实际太阳辐射值是存在一定相关性的，而地理环境相似的光伏发电机之间关于其有功出力和实际太阳辐射值的相关性也是近似的，所以可以使用与待预测的光伏发电厂的地理环境相似的光伏发电厂中的光伏电机的历史数据得出光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数。然后，根据目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值和相关系数，便可以准确的确定目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力。最后根据光伏发电厂在待预测时刻的气象数据和目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，确定光伏发电厂在待预测时刻的实际有功出力。综上，在整个预测过程中，无论光伏发电厂本身存不存在详细的历史数据，都可以结合天气情况和光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数等多种因素，完成对光伏发电厂的有功处理的准确预测，解决了现有预测方案无法准确对小型光伏发电厂的有功出力进行预测的问题。
[0008]第二方面，提供一种光伏发电厂的有功出力的预测装置，包括：获取模块、辐射计算模块、系数计算模块、第一出力计算模块和第二出力计算模块。其中，获取模块，用于获取光伏发电厂中每一个目标光伏发电机的经纬度、历史参考数据和待预测时刻的气象数据；历史参考数据包括：光伏发电厂中至少一个参考光伏发电机的历史实际太阳辐射值、对应历史气象类型以及历史有功出力，和/或，与光伏发电厂的地理环境近似度满足预设条件的其他光伏发电厂中至少一个参考光伏发电机的历史实际太阳辐射值、对应历史气象类型以及历史有功出力；气象数据至少包括每种气象类型出现的概率；辐射计算模块，用于根据获取模块获取的目标光伏电机的经纬度，计算目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值；系数计算模块，用于根据获取模块获取的历史参考数据确定不同气象类型的情况下参考光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数；第一出力计算模块，用于根据辐射计算模块计算的目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值和系数计算模块计算的相关系数，确定目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力；第二出力计算模块，用于根据获取模块获取的光伏发电厂在待预测时刻的气象数据和第一出力计算模块计算的目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，确定光伏发电厂在待预测时刻的实际有功出力。
[0009]第三方面，提供一种光伏发电厂的有功出力的预测装置，包括存储器、处理器、总线和通信接口；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接；当光伏发电厂的有功出力的预测装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使光伏发电厂的有功出力的预测装置执行如第一方面提供的光伏发电厂的有功出力的预测方法。
[0010]第四方面，提供一种计算机可读存储介质，包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的光伏发电厂的有功出力的预测方法。
[0011]需要说明的是，上述指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与接入网设备的处理器封装在一起的，也可以单独封装，本专利技术对此不作限定。
[0012]第五方面，提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的光伏发电厂的有功出力的预测方法。
[0013]可以理解地，上述提供的第二方面至第五方面的方案，均用于执行上文第一方面所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
[0014]应当理解的是，在本申请中，上述接入网设备的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本专利技术类似，属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内。另外，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电厂的有功出力的预测方法，其特征在于，包括：获取光伏发电厂中每一个目标光伏发电机的经纬度、历史参考数据和待预测时刻的气象数据；所述历史参考数据至少包括：与所述光伏发电厂的地理环境近似度满足预设条件的其他光伏发电厂中至少一个参考光伏发电机的历史实际太阳辐射值、对应历史气象类型以及历史有功出力；所述气象数据至少包括每种气象类型出现的概率；根据所述目标光伏电机的经纬度，计算所述目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值；根据所述历史参考数据确定不同气象类型的情况下参考光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数；根据所述目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值和所述相关系数，确定所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力；根据所述光伏发电厂在所述待预测时刻的气象数据和所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，确定所述光伏发电厂在所述待预测时刻的实际有功出力。2.根据权利要求1所述的光伏发电厂的有功出力的预测方法，其特征在于，所述根据所述目标光伏电机的经纬度，计算所述目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际太阳辐射值包括：根据所述目标光伏发电机的经纬度，依据预设辐射值公式计算所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的理想太阳辐射值；依据预设修正公式对所述理想太阳辐射值进行修正以得到待预测时刻所述目标光伏发电机在不同气象类型的情况下的实际太阳辐射值；所述预设辐射公式为：cos(α)＝cosβcosθcosω+sinβsinθ；ω＝15
°
(h-12)；h＝h0+E
±
4(L
stc-L
loc
)；其中，I
m
为所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的理想太阳辐射值；I0为太阳辐射常数；n为同一年中1月1日开始，到待预测时刻对应的日期为止的天数总和；α为待预测时刻所述目标光伏电机对应的太阳天顶角；β表示所述目标光伏发电机的纬度，北纬为正值，南纬为负值；θ为待预测时刻所述目标光伏电机对应的太阳赤纬角；ω为待预测时刻的太阳时角，上午取负值，下午取正值；h为待预测时刻所述光伏发电厂所在地区的太阳时；h0为待预测时刻所述光伏发电厂对应的标准时间；E表示地球绕太阳公转时，运动和转速变化而产生的时差；L
stc
表示所述标准时间对应的经度；L
loc
表示所述目标光伏发电机的经度，东半球取负值，西半球取正值；
所述预设修正公式为：I
η
＝λ
η
I
m
；其中，I
η
为所述目标光伏发电机在待预测时刻处于第η种气象类型情况下的实际太阳辐射值，λ
η
为第η种气象类型对应的云量遮挡系数。3.根据权利要求1所述的光伏发电厂的有功出力的预测方法，其特征在于，所述根据所述历史参考数据确定不同气象类型的情况下参考光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数包括：根据所述历史参数数据，依据相关系数计算公式计算不同气象类型的情况下参考光伏电机的实际太阳辐射值和其实际有功出力的相关系数；所述相关系数计算公式为：所述相关系数计算公式为：所述相关系数计算公式为：其中，为所述相关系数，为所述历史参考数据中第i个参考光伏发电机在第η0种气象类型的情况下的实际有功出力，为所有的平均值，为所述历史参考数据中第i个参考光伏发电机在第η0种气象类型的情况下的实际太阳辐射值，为所有的平均值，n为所述历史参考数据中所有参考光伏发电机的数量。4.根据权利要求3所述的光伏发电厂的有功出力的预测方法，其特征在于，所述根据所述目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际太阳辐射值和所述相关系数，确定所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力包括：根据所述目标光伏电机在待预测时刻处于不同气象类型情况下的实际太阳辐射值和所述相关系数，依据预设功率公式计算所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型下的实际有功出力；所述预设功率公式为：其中，为待预测时刻第η个气象类型的情况下所述目标光伏发电机的实际有功出力；P
pv0
为所述目标光伏发电机在标准条件下的额定有功出力；为待预测时刻第η个气象类型的情况下实际太阳辐射值和实际有功出力的相关系数，I
stc
表示标准条件下的实际太阳辐射值；I
η
表示待预测时刻第η个气象类型的情况下所述目标光伏发电机对应的实际太阳辐射值。
5.根据权利要求4所述的光伏发电厂的有功出力的预测方法，其特征在于，所述根据所述光伏发电厂在所述待预测时刻的气象数据和所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，确定所述光伏发电厂在所述待预测时刻的实际有功出力包括：根据所述光伏发电厂在所述待预测时刻的气象数据和所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，依据预设期望公式计算所述光伏发电厂在所述待预测时刻的实际有功出力；所述预设期望公式为：其中，α
η
表示所述光伏发电厂在待预测时刻第η个气象类型出现的概率；表示待预测时刻第η个气象类型所对应的第l台光伏发电机的实际有功出力，E(P
tpv
)表示所述光伏发电厂在所述待预测时刻的实际有功出力。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述光伏发电厂在所述待预测时刻的气象数据和所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，确定所述光伏发电厂在所述待预测时刻的实际有功出力之前还包括：确定所述目标发电机中光伏电池在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的目标温度；根据所述目标发电机中光伏电池在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的目标温度和所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力，依据预设更新公式更新所述目标光伏发电机在待预测时刻处于不同气象类型的情况下的实际有功出力；所述预设更新公式为：其中，ζ
p
为所述目标光伏发电机中光伏电池的温度系数，T
tη
为所述目标发电机中光伏电池在待遇测时刻处于第η种气象类型的情况下的目标温度，T
stc
为所述目标发电机中光伏电池在标准条件下的目标温度。7.一种光伏发电厂的有功出力的预测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取光伏发电厂中每一个目标光伏发电机的经纬度、历史参考数据和待预测时刻的气象数据；所述历史参考数据至少包括：与所述光伏发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍思宇，迟永生，冯毅，蔡超，侯迎龙，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：