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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏出力预测,尤其涉及一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。
2、日食是一种月球遮挡太阳的极端天象事件,其原理是月球运动到太阳和地球中间,三者正好处在一条直线时,月球遮挡了太阳射向地球的光,使得月球身后的黑影落到地球上;通常来说,日食可分为日全食、日环食、日偏食3种,在日食过境期间,地表受到的太阳辐射强度将显著下降,日全食期间太阳辐射强度下降比例甚至可超95%。
3、光伏发电是一种利用太阳辐射资源,通过光伏电池将光能转化为电能的技术,光伏组件输出功率的大小与照射该组件电池板的太阳辐射强度值成正比例关系;可以说,太阳辐射强度是决定光伏发电量多少的重要因素;日食事件作为一种低概率极端天象事件,一旦发生,会引发较大区域内的太阳辐射强度显著波动,导致光伏出力的异常变化和爬坡事件的发生,威胁电力系统安全稳定运行。
4、日食影响电力系统运行的事件常有发生,其中,最为典型的是2015年3月20日的一次日全食事件,根据“欧洲3·20日食对含大规模光伏发电的电网运行影响及启示”(刘纯、马烁等,第39卷第7期,电网技术, 2015年7月)的记载,这次日全食事件导致德国电力系统受到严重冲击,日食过境期间,德国境内光伏发电功率短时间内减少了12gw,日食结束后,阳光的突然照射又导致短时间内19gw的光伏发电量进入电网,光伏爬坡率达到了正常天气下的14倍之多。
5、尽管日食事件是可以被提前预测的
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法及系统,考虑日内太阳辐射强度、不同日食类型下太阳遮挡率及光伏组件温度因素,对光伏场站的出力情况进行预测,使得电网调度部门有足够的时间制定应对预案,提高了电力系统在日食过境期间的安全稳定运行能力。
2、为实现上述目的,本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案:
3、本专利技术第一方面提供了一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法。
4、一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,包括:
5、构建日内太阳辐射强度模型,并通过太阳遮挡率对日内太阳辐射强度模型进行修正;
6、基于修正后的日内太阳辐射强度模型,构建待预测光伏场站的出力模型;
7、考虑光伏组件温度对于光电转换效率的影响,计算光伏组件效率的温度修正系数,对光伏场站出力模型进行修正;
8、利用修正后的出力模型,预测光伏场站在日食过境期间的出力动态变化情况;
9、其中,所述通过太阳遮挡率对日内太阳辐射强度模型进行修正,是依照不同日食类型下日盘与月盘的几何关系,构建日全食、日环食、日偏食过境期间的太阳遮挡率模型,对日内太阳辐射强度模型中的太阳遮挡率进行修正。
10、进一步的,所述日内太阳辐射强度模型,是基于太阳辐射强度与光伏场站所处地理位置之间的关系,表征日内太阳辐射强度的变化特性,构建太阳辐射强度的计算公式。
11、进一步的,所述日内太阳辐射强度模型的具体构建方法为:
12、根据太阳辐射强度变化特性,建立初始的日内太阳辐射强度模型;
13、基于地区辐射强度历史数据,采用非线性最小二乘法拟合所述日内太阳辐射强度模型的参数,得到最终的日内太阳辐射强度模型。
14、进一步的,所述构建日全食、日环食、日偏食过境期间的太阳遮挡率模型,具体为:
15、依照日食类型对太阳盘面与月球盘面视直径取值进行分类讨论,建立初始的太阳遮挡率模型;
16、引入日食过境相关信息,计算所建立的太阳遮挡率模型的参数,得到最终的太阳遮挡率模型。
17、进一步的,所述待预测光伏场站的出力模型,是依据光伏场站的出力与其受到的太阳辐射强度成正比例关系,构建光伏场站出力大小的计算公式。
18、进一步的,所述对光伏场站出力模型进行修正,是通过改变出力模型中光伏组件效率的温度修正系数实现的,具体为:
19、考虑光伏组件温度对光电转换效率的影响,构建光伏组件效率的温度修正系数随光伏组件温度变化的关系方程式。
20、进一步的,所述光伏组件温度,受环境温度、太阳辐射强度、风速、湿度多种气象因素的共同作用,构建光伏组件温度与多种气象因素间的关系方程式。
21、本专利技术第二方面提供了一种面向日食事件的光伏场站出力预测系统。
22、一种面向日食事件的光伏场站出力预测系统,包括辐射强度模型构建模块、光伏出力模型构建模块、温度修正系数计算模块和光伏场站出力预测模块:
23、辐射强度模型构建模块,被配置为:构建日内太阳辐射强度模型,并通过太阳遮挡率对日内太阳辐射强度模型进行修正;
24、光伏出力模型构建模块,被配置为:基于修正后的日内太阳辐射强度模型,构建待预测光伏场站的出力模型;
25、温度修正系数计算模块,被配置为:考虑光伏组件温度对于光电转换效率的影响,计算光伏组件效率的温度修正系数,对光伏场站出力模型进行修正;
26、光伏场站出力预测模块,被配置为:利用修正后的出力模型,预测光伏场站在日食过境期间的出力动态变化情况;
27、其中,所述通过太阳遮挡率对日内太阳辐射强度模型进行修正,是依照不同日食类型下日盘与月盘的几何关系,构建日全食、日环食、日偏食过境期间的太阳遮挡率模型,对日内太阳辐射强度模型中的太阳遮挡率进行修正。
28、本专利技术第三方面提供了计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法中的步骤。
29、本专利技术第四方面提供了电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法中的步骤。
30、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
31、本专利技术提供了一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法及系统,基于非线性最小二乘法,对日内太阳辐射强度模型的参数进行拟合,所使用的辐射强度数据来源于国家气象信息中心,不同地区对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述日内太阳辐射强度模型,是基于太阳辐射强度与光伏场站所处地理位置之间的关系,表征日内太阳辐射强度的变化特性,构建太阳辐射强度的计算公式。
3.如权利要求2所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述日内太阳辐射强度模型的具体构建方法为:
4.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述构建日全食、日环食、日偏食过境期间的太阳遮挡率模型,具体为:
5.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述待预测光伏场站的出力模型,是依据光伏场站的出力与其受到的太阳辐射强度成正比例关系,构建光伏场站出力大小的计算公式。
6.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述对光伏场站出力模型进行修正,是通过改变出力模型中光伏组件效率的温度修正系数实现的,具体为:
7.如权利要求6所述的
8.一种面向日食事件的光伏场站出力预测系统,其特征在于,包括辐射强度模型构建模块、光伏出力模型构建模块、温度修正系数计算模块和光伏场站出力预测模块:
9.一种电子设备,其特征是,包括:
10.一种存储介质,其特征是,非暂时性地存储计算机可读指令,其中,当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时,执行权利要求1-7任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述日内太阳辐射强度模型,是基于太阳辐射强度与光伏场站所处地理位置之间的关系,表征日内太阳辐射强度的变化特性,构建太阳辐射强度的计算公式。
3.如权利要求2所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述日内太阳辐射强度模型的具体构建方法为:
4.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述构建日全食、日环食、日偏食过境期间的太阳遮挡率模型,具体为:
5.如权利要求1所述的一种面向日食事件的光伏场站出力预测方法,其特征在于,所述待预测光伏场站的出力模型,是依据光伏场站的出力与其受到的太阳辐射强度成正比例关系,构建光伏场站出力大小的计算...
【专利技术属性】
技术研发人员:李常刚,陈浩然,齐航,孙润稼,闫炯程,张慧玲,摆世彬,米宁,田志浩,刘刚,李桐,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:
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