繁體中文(wen)
中文
English
日本語
光功率預測簡介
作(zuo)者：管理員 瀏覽： 發表時間：2025-03-14 00:00:00 來源：筑豐科技
光伏發電(dian)(dian)功率出力具有明顯(xian)的間歇波動特性，大(da)規模光伏發電(dian)(dian)接(jie)入會給電(dian)(dian)網安全穩定(ding)運行(xing)帶(dai)來一(yi)定(ding)沖擊。隨著各(ge)地風(feng)電(dian)(dian)、光伏等(deng)可(ke)再(zai)生能源比例的增加(jia)，棄(qi)風(feng)、棄(qi)光現象進(jin)一(yi)步增加(jia)。
光伏(fu)發(fa)電功率預測是解(jie)決此問題的(de)關鍵技術(shu)之(zhi)一，開展(zhan)光(guang)伏電站發電功率預測方法與(yu)系統研究具有重(zhong)要的學(xue)術與(yu)應用(yong)價值。因此，如(ru)何準確(que)的開展(zhan)光(guang)伏電站的功率預測，近幾(ji)年成為研究的熱點，備受(shou)國(guo)內外學(xue)者(zhe)青(qing)睞。
之前大家(jia)一(yi)直討論，德國(guo)(guo)之所以(yi)能接納峰值出力高達70%的(de)(de)光(guang)伏發電，而國(guo)(guo)內基本只(zhi)能接納30%以(yi)內。其中最重(zhong)要的(de)(de)原因(yin)，就應歸功于德國(guo)(guo)的(de)(de)光(guang)功率(lv)預(yu)測做的(de)(de)好，而國(guo)(guo)內這塊才(cai)剛起步。目前，我也接觸了多家(jia)有遠(yuan)見、有實(shi)力的(de)(de)企(qi)業正在布局全(quan)國(guo)(guo)范圍內的(de)(de)光(guang)功率(lv)預(yu)測服務(wu)。
本(ben)文內容節選自(zi)：高(gao)陽等人發(fa)表在(zai)(zai)《電器與能(neng)效管理(li)技(ji)術(shu)》2015年17期的《功(gong)率預測(ce)技(ji)術(shu)在(zai)(zai)光伏(fu)發(fa)電中的應用研究》。
1光伏發電功率預測方法的(de)分類
1）按時間尺度分(fen)
超短期預測（＜4 h) 主要采用統計、物(wu)理(li)混合方法，主要原則是根據地(di)球同步衛星拍攝的衛星云(yun)(yun)圖推測(ce)云(yun)(yun)層運動情況，預測(ce)到達地(di)面(mian)的輻照(zhao)強(qiang)度，通過太陽輻照(zhao)強(qiang)度與(yu)功率(lv)轉換效(xiao)率(lv)模(mo)型，從(cong)而對功率(lv)進(jin)行(xing)預測(ce)。一般用于光伏發電(dian)控制(zhi)、電(dian)能質量評估及(ji)光伏電(dian)站(zhan)組件部分(fen)的研(yan)發設計等(deng)。
短期預測(ce)(＜48 h) 主要以NWP（天氣預報信息） 數據為主(zhu)，通過(guo)建立歷史輸入數據與(yu)歷史輸出(chu)功(gong)率的映射關系，進而獲得(de)光伏(fu)電(dian)站輸出(chu)功(gong)率的預(yu)測值(zhi)。一般(ban)用于電(dian)力系統的功(gong)率平衡和(he)經(jing)濟調度、日前發電(dian)計劃制定、電(dian)力市場交易、暫態(tai)穩定評估等。
中長期預測(＞1 周) 主要(yao)用(yong)于系統(tong)的檢修安排、發電(dian)量的預測等。
2）按預測方式(shi)分
直接(jie)預測：通過早8 點～ 晚(wan)5 點的輸出(chu)功(gong)率(lv)曲線規律，直接(jie)對光伏電(dian)站(zhan)的出(chu)力進行功(gong)率(lv)預測(ce)。
間接(jie)預測：先對太陽(yang)輻照(zhao)量(liang)的(de)(de)預測，然后根據預測的(de)(de)太陽(yang)輻照(zhao)量(liang)折算出(chu)光伏(fu)發電的(de)(de)出(chu)力。
3）按預測原理(li)分(fen)
物理方法：將NWP 數據(ju)作(zuo)為輸入，研究光伏(fu)發電設備(bei)特性( 包括(kuo)光(guang)伏組件(jian)、逆變器等) ，建立光伏發電功率與(yu)NWP 數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)對應數(shu)(shu)(shu)學模(mo)型，進一步(bu)對光伏發電功率進行預(yu)測的(de)一種方(fang)法。物理方(fang)法的(de)預(yu)測精度比統計方(fang)法略差，但優點在于該方(fang)法不(bu)需(xu)要大量歷(li)史數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)支持，適用于新建的(de)光伏電站。
統計方法：通過找出(chu)其(qi)歷史(shi)數(shu)據內在規律，排除病態數(shu)據點，建立(li)歷史(shi)數(shu)據與輸出(chu)功率(lv)的(de)函(han)數(shu)映射關系(xi)，進一步對光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)功率(lv)預測的(de)一種方(fang)法。統計方(fang)法需(xu)要大量(liang)歷史(shi)的(de)光(guang)伏電(dian)(dian)站出(chu)力數(shu)據作為建模基礎，只適用投運時間大于等于一年的(de)光(guang)伏電(dian)(dian)站，不適用新建的(de)光(guang)伏電(dian)(dian)站。
學習方法：采用人工智能的方式(shi)去建立一種輸入與(yu)輸出的映射(she)關系，主要應用于非線性映射(she)模型。
4）按(an)數模(mo)型分
數(shu)學模型包括：時間序列預測(ce)法(fa)、自回歸滑動平(ping)均模型法(fa)、神經網絡法(fa)、支持向量機法(fa)、小(xiao)波分析方法(fa)、灰(hui)色預測(ce)法(fa)、遞(di)推最小(xiao)二乘法(fa)、相似日選取算法(fa)和(he)智能方法(fa)等。
為使(shi)得預測精(jing)度(du)更高，現(xian)在(zai)更多(duo)(duo)的是將多(duo)(duo)種方(fang)法(fa)組(zu)合應用。光伏發電功(gong)率組(zu)合預測法(fa)大致包括兩類:
第一種是綜(zong)合比(bi)較幾種光伏發電功率預(yu)測的結果(guo)，經過對比(bi)分析，提取一種誤(wu)差較小且操作簡單的方法應用(yong)于(yu)功率預(yu)測;
第(di)二(er)種是(shi)按權重加權幾種預(yu)測(ce)方法的(de)結果(guo)，然后平均，既實(shi)現了預(yu)測(ce)信息的(de)最大(da)化利用(yong)，又優(you)化了所有預(yu)測(ce)模(mo)型的(de)弊(bi)端，消除了傳統單一模(mo)型的(de)誤差，大(da)大(da)提高了光伏發電功(gong)率預(yu)測(ce)的(de)精度。
2光伏(fu)發電(dian)功率(lv)預(yu)測系統的組成
( 1) 光伏(fu)發電系統(tong)
光伏組件(jian)實施光電轉換后(hou)經控制器將直流電分配(pei)給直流負荷(he)和DC /AC 逆(ni)變(bian)裝置，輸(shu)出滿足(zu)電(dian)(dian)能質量要求(qiu)的(de)交流電(dian)(dian)，通(tong)過(guo)箱變(bian)升壓后接入(ru)電(dian)(dian)網，再通(tong)過(guo)箱變(bian)降壓供給(gei)交流負荷。最后通(tong)過(guo)DC /AC 逆變控制反饋(kui)到光伏陣列，以調節光伏陣列進行MPPT 控制(zhi)。
( 2) 數值天(tian)氣預報系統
主要(yao)提供(gong)當天或(huo)未來幾天的NWP 信息，將光伏(fu)電站所在地的NWP信(xin)息( 如(ru)光照(zhao)量、氣溫、日照(zhao)時(shi)間等) 實時傳給(gei)預測數(shu)據庫系統，并進行處理(li)。
( 3) 預測數據庫系統
主要是對光伏(fu)電站(zhan)的NWP 歷史(shi)信(xin)息(xi)(xi)、輸出功率歷史(shi)信(xin)息(xi)(xi)等(deng)進行存儲管理。
( 4) 光伏(fu)發(fa)電功率預測(ce)系統
光伏發電功(gong)率預(yu)測系統是該系統的核心部分，根據相應(ying)的預(yu)測算法(fa)，將實時NWP 信息(xi)與預(yu)測數據庫(ku)系(xi)統(tong)的(de)歷史數據進行(xing)處理，選擇適(shi)當的(de)功率預(yu)測數學模型，算出預(yu)測當日的(de)輸出功率預(yu)測值及預(yu)測誤差。
( 5) EMS 能量管理系統
EMS 是(shi)現(xian)代電網調度(du)自動化系統(tong)( 含硬、軟(ruan)(ruan)件) 總稱，由基礎功(gong)能和應用(yong)功(gong)能兩個部分組成。基礎功(gong)能包括: 計算(suan)機、操作系統和EMS 支撐(cheng)系統。應用功(gong)能包括: 數據采集與監視(shi)( SCADA) 、自動發電控制( AGC) 與(yu)計劃(hua)、網絡應用(yong)分析3 部分，系(xi)統(tong)中用戶可以通過操作(zuo)界面對該預測系(xi)統(tong)進行實時管理，對發(fa)電(dian)計劃進行有條理的規劃。
風機吹干。
聯系電話：024-83863263
企業郵箱：
公司地址：
