基于实时辐射采集技术的晴空光伏超短期功率预报方法技术

技术编号:6930085 阅读:317 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基于实时辐射采集技术的晴空光伏超短期功率预报方法,利用晴空下大气层外切平面辐射强度与地面辐射强度之间的关系式,并结合地面辐射自动环境监测站实时数据,对未来地面0-4小时太阳辐射强度进行预测,将预测结果作为参数输入到光电转换模型中输出未来0-4小时光伏电站的发电功率。电网调度可以根据预测结果,统筹安排常规电源和光伏发电的协调配合,合理安排电网运行方式,优化实时调度调整,多接纳光伏发电量,另一方面降低电力系统的旋转备用容量和运行成本,以充分利用太阳能资源,减少温室气体排放,从而获得更大的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏发配电
,涉及一种晴空下对光伏电站进行超短期功率预报的方法,预报时效未来0-4小时,预测点时间分辨率为15分钟,每15分钟滚动循环预测。
技术介绍
太阳能光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应原理将太阳辐射能直接转换为电能的一种发电形式。在全球能源紧张和环境恶化的压力下,光伏发电受到世界各国的重视, 光伏发电产业得到快速发展。随着2009年建筑光伏补贴政策和“金太阳”工程的实施,极大地推动了我国光伏发电的进程。然而由于太阳能光伏发电的不稳定性,给并网带来了一定的困难,为了合理地配置电网中的光伏发电量,需要对光伏电站的发电量进行预报。对于光伏发电的预报,目前大多数依靠卫星图片和气象数据,预报主要依靠多年的太阳辐射历史数据以及通过未来云量的预测进而对光伏发电进行预报的思路。本专利技术提出了一种晴空下对光伏电站进行超短期功率预报的方法。我们知道,大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度只与大气层上界的太阳辐射强度和太阳辐射方向相关,而这些都可以通过天文学的有关公式精确计算得到;若我们知道近地面瞬时太阳辐射强度与大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度之间的关系式,就可以实时推算出近地面的太阳辐射度;在同一个地方、同为晴空天气情况下,前一两天的关系式必然与预测日的关系式高度相关;而前一两天的关系式我们可以通过历史数据统计得到。所以对于超短期光伏电站功率预报晴空模型, 我们以历史辐射数据为基础,采用优选的统计方法对晴空辐射进行建模,加以实时辐射数据校正,再配以光电转换模型,进而预测未来0-4小时的发电功率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种晴空下对光伏电站发电功率进行准确的超短期预报的方法,提高光伏发电利用率,保障电网安全运行,减少温室气体排放。本专利技术提供了包括以下步骤1)对自动监测站历史辐射数据、光伏电站的历史功率数据进行筛选分析,剔除掉不合理的数据;2)计算最近历史日大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,结合当日自动监测站历史辐射数据,建立二者之间的关系式;3)实时精确计算预报点的大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,代入关系式,初步得到地面辐射强度;4)利用地面辐射实时监测数据对计算得到的地面辐射强度进行实时校正,进而较为准确地预测未来0-4小时的地面太阳辐射强度;5)统计计算光伏电站的历史功率数据和当日自动监测站历史辐射数据之间的关系式, 建立光电转换模型;6)将地面太阳辐射强度预测值输入光电转换模型,初步得到未来0-4小时的光伏电站发电功率;7)利用光伏电站实时功率监测数据对光伏电站发电功率预测值进行实时校正,进而较为准确地预测未来0-4小时光伏电站发电功率。本专利技术提供的,其核心在于形成有效的关系式并结合地面自动辐射监测站实时遥测技术对光伏电站进行超短期功率预测。附图说明图1是算法逻辑流程图。 具体实施例方式本专利技术的光伏超短期功率预测算法由三个环节构成晴空下的辐射关系式建立, 太阳辐射预测及实时校正,光伏电站功率预测及实时校正,算法流程如图1所示。晴空下的关系式建立主要是计算最近历史日大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,结合当日自动监测站历史辐射数据,建立二者之间的关系式;太阳辐射预测及实时校正则是实时精确计算大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,将计算结果代入关系式,初步得到地面辐射强度,并利用地面辐射监测数据对地面辐射强度预测值进行实时校正;光伏电站功率预测及实时校正则是将地面太阳辐射预测值输入光伏电站功率预测模型,初步得到光伏电站发电功率。 利用光伏电站实时功率监测数据对结果进行实时校正,进而预测未来0-4小时的光伏电站发电功率。1.辐射关系式建立Stepl 收集整理预测点附近的地面辐射监测站资料,并进行质量控制去除各种伪数据,保留合理数据;Step2 通过天文学的公式精确计算最近历史日大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度; 结合当日自动监测站历史辐射数据,通过数学方法建立二者之间的关系式;2.太阳辐射预测Stepl 实时精确计算预报点的大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,代入辐射关系式,初步得到地面辐射强度预测值;St印2 通过地面辐射实时监测数据对地面辐射强度预测值进行实时校正;3.光伏电站功率预测Stepl 统计计算光伏电站的历史功率数据和当日自动监测站历史辐射数据之间的关系式,建立光电转换模型,实现光电功率之间的转换;Step2 将地面太阳辐射强度预测值输入光伏电站功率预测模型,预测得到未来0-4小时的光伏电站发电功率。Mep3:通过光伏电站实时功率监测数据对光伏电站功率预测值进行实时校正,进而准确预测未来0-4小时的光伏电站发电功率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于实时辐射采集技术的晴空光伏超短期功率预报方法,其特征在于包括以下步骤:1)对自动监测站历史辐射数据、光伏电站的历史功率数据进行筛选分析,剔除掉不合理的数据;2)计算最近历史日大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,结合当日自动监测站历史辐射数据,建立二者之间的关系式;3)实时精确计算预报点的大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,代入关系式,初步得到地面辐射强度;4)利用地面辐射实时监测数据对计算得到的地面辐射强度进行实时校正,进而较为准确地预测未来0-4小时的地面太阳辐射强度;5)统计计算光伏电站的历史功率数据和当日自动监测站历史辐射数据之间的关系式,建立光电转换模型;6)将地面太阳辐射强度预测值输入光电转换模型,初步得到未来0-4小时的光伏电站发电功率;7)利用光伏电站实时功率监测数据对光伏电站发电功率预测值进行实时校正,进而较为准确地预测未来0-4小时光伏电站发电功率。

【技术特征摘要】
1.基于实时辐射采集技术的晴空光伏超短期功率预报方法,其特征在于包括以下步骤1)对自动监测站历史辐射数据、光伏电站的历史功率数据进行筛选分析,剔除掉不合理的数据;2)计算最近历史日大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,结合当日自动监测站历史辐射数据,建立二者之间的关系式;3)实时精确计算预报点的大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度,代入关系式,初步得到地面辐射强度;4)利用地面辐射实时监测数据对...

【专利技术属性】
技术研发人员:程序周海丁杰王知嘉匡礼勇崔方陈颖曹潇于炳霞丁宇宇
申请(专利权)人:国网电力科学研究院
类型:发明
国别省市:84

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