并网型光伏电站发电功率预测方法

摘要

一种并网型光伏电站发电功率预测方法，属光伏发电技术领域，用于预测光伏电站的发电功率，其技术方案是：它利用在并网型光伏电站生产现场所采集的包括太阳辐射强度、环境温度、风速在内的光伏电站输入参数和光伏电站输出参数，即输出功率，建立光伏电站输入、输出参数关联数据库，并通过在线自学对该数据库进行实时更新；对于给定的并网型光伏电站输入参数的预测信息，利用数据挖掘技术在光伏电站输入、输出参数关联数据库中进行数据挖掘，得到并网型光伏电站发电功率的预测值。本发明可以准确预测并网型光伏电站的发电功率，为电力系统的调度管理部门提供可靠的参考信息，大大提高了电力系统的管理水平。

主权项

1.一种并网型光伏电站发电功率预测方法，其特征是，它利用在并网型光伏电站生产现场所采集的包括太阳辐射强度、环境温度、风速在内的光伏电站输入参数和光伏电站输出参数，即输出功率，建立光伏电站输入、输出参数关联数据库，并通过在线自学习对该数据库进行实时更新；对于给定的并网型光伏电站输入参数的预测信息，利用数据挖掘技术在光伏电站输入、输出参数关联数据库中进行数据挖掘，得到并网型光伏电站发电功率的预测值；所述光伏电站输入、输出参数关联数据库的建立和在线自学习的方法是：在并网型光伏电站的运行过程中，不断采集光伏电站的输入参数和输出参数数据，并对不同输入参数及与之对应的输出参数进行记录，得到光伏电站输入、输出参数关联数据库，该数据库中每条数据记录的结构是（G，T，V，P），其中， G为太阳辐射强度、T为环境温度、V为风速、P为发电功率；所采集的每一条新增数据，均按照下面的步骤在线实时对关联数据库进行更新：①判断新增数据（G，T，V，P）中的前三项数据（G，T，V）是否与关联数据库中已有的某条记录的前三项数据完全相同，如果关联数据库中没有任何记录的前三项数据与（G，T，V）完全相同，则将新增数据（G，T，V，P）作为新出现的运行状态加入关联数据库，数据库更新过程结束，否则进入下一步；②如果新增数据（G，T，V，P）中的前三项数据（G，T，V）与关联数据库中某条已有记录的前三项数据完全相同，则继续判断新增数据（G，T，V，P）中的发电功率P与关联数据库中对应记录（G，T，V，P₀）中的发电功率P₀是否相同，若二者相同，即P=P₀，则关联数据库不做任何修改，数据库更新过程结束，否则进入下一步；③如果新增数据（G，T，V，P）的发电功率P与关联数据库中对应记录（G，T，V，P₀）的发电功率P₀不同，即P≠P₀，则对新增数据记录的发电功率P和关联数据库中对应记录的发电功率P₀进行加权平均，得到发电机电功率的更新值：，，用P_X来更新关联数据库中原有的记录（G，T，V，P₀），更新后的记录为（G，T，V，P_X）；根据并网型光伏电站输入参数的预测信息，获得并网型光伏电站发电功率的预测值的方法是：设光伏电站输入参数的预测信息为（G_Y，T_Y，V_Y），其中，G_Y为太阳辐射强度的预测值、T_Y为环境温度的预测值、V_Y为风速的预测值，如果关联数据库中存在一条记录（G，T，V，P），其运行条件与（G_Y，T_Y，V_Y）完全相同，即，G=G_Y，T=T_Y，V=V_Y，则该记录中的发电功率P即为发电功率预测值；若关联数据库中没有任何记录的运行条件与（G_Y，T_Y，V_Y）完全相同，则分别计算关联数据库中各条记录的运行条件（G_i，T_i，V_i）与（G_Y，T_Y，V_Y）之间的加权距离L_i：，然后选取关联数据库中与运行条件预测信息（G_Y，T_Y，V_Y）之间加权距离最小的前K个数据记录：，其中，G_i为关联数据库中第i条记录的太阳辐射强度值，T_i为关联数据库中第i条记录的环境温度值，V_i为关联数据库中第i条记录的风速值，分别为太阳辐射强度、环境温度、风速的权重系数，K为运行条件加权距离搜索常数（取正整数），为关联数据库中与运行条件预测信息（G_Y，T_Y，V_Y）之间加权距离最小的前K个数据记录中对应的发电功率值，发电预测功率值由下式计算：，为第j条记录的权重系数；按如下原则对新增数据记录进行有效性处理：若新增数据的各项数值均在如下对应项的取值范围之内，则认为该新增数据是有效数据：太阳辐射强度G， 单位w/m² ，取值范围   [0, 1000]；环境温度T， 单位℃，取值范围  [-50, 75]；风速V，  单位m/s ，取值范围   [0, 30]；发电功率P，单位W ，取值范围  [0，光伏电站最大功率]；否则认为该新增数据为无效数据，将其丢弃；所述功率权重系数的值为：a1=0.4，a2=1.6；所述运行条件加权距离搜索常数K=8；经计算得到的发电功率预测值P_Y同与其对应的光伏电站输入参数的预测信息（G_Y，T_Y，V_Y）构成一条新信息，该信息记入关联数据库。