专利名称：一种预测分辨率可变的风光功率预测方法
技术领域：
本发明属于风光互补发电技术领域，更为具体地讲，涉及对风光互补发电系统能量管理中发电组件未来某时间段内发电能力的一种预测分辨率可变的风光功率预测方法。
背景技术：
全球能源紧缺以及日益严重的环境污染问题，使得作为可再生清洁能源的风能和太阳能受到世界越来越多的重视，风电和光伏发电规模占电网发电总量比例不断攀升。风光互补发电利用风能和太阳能天然互补性，使得其可靠性与经济性相对于独立风力发电系统和光伏发电系统更高，但受风速、太阳光照强度随机性和间歇性的影响，风光互补发电系统输出功率随机波动性较大。风光互补发电系统的能量管理是实现风光互补发电系统输出功率稳定的关键，而对风力发电和光伏发电进行功率预测是制定合理的能量管理策略的重要依据。由此可知，应用于风光互补发电系统能量管理中的功率预测是确保风光互补发电系统输出功率稳定的关键。现有的功率预测方法分为基于物理模型的功率预测方法和基于历史数据的功率预测方法。1、基于物理模型的功率预测方法受模型输入数值天气预报计算网格分辨率与模式的影响，目前国内的数值天气预报数据分辨率为1小时，不能满足能量管理要求预测分辨率小于1小时的风光互补发电系统。2、基于历史数据的功率预测方法其分辨率可以满足风光互补发电系统的要求，但这种方法需要大量历史数据，风光互补发电系统要求的预测分辨率变化时，需要选取不同时间间隔的历史数据序列重新建立模型，不能满足预测分辨率频繁变化时的风光互补发电系统。由于现场每一条馈线上的机组数量不等，每台风力和光伏组件的控制周期也不一定相同，再加上现场数据采集的不定周期，系统控制要适应每一条环路的时间差别就需要能量管理分配周期可变。功率预测服务于系统能量管理的分辨率同样需要不断变化。因此，风光互补发电系统就需要一种预测精度高、预测分辨率可变的功率预测方法，来满足风光互补发电系统的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种预测分辨率可变的风光功率预测方法，以减小功率预测的时间间隔，并实现预测分辨率可变，满足风光互补发电系统能量管理对功率预测数据分辨率的要求。为实现上述发明目的，本发明预测分辨率可变的风光功率预测方法，其特征在于， 包括以下步骤(1)、根据未来一天的数值天气预报数据，得到风力发电机测风仪处天气预报各预测时刻的风速或光伏组件实际工作环境下的天气预报各预测时刻的温度和光照强度，并作为未来天气数据；(2)、确定功率预测分辨率T分钟，并提取风力发电机测风仪处或光伏组件实际工作环境下当前预测时刻之前d天分辨率为T的实测历史风速数据或实测历史温度和光照强度数据作为历史天气数据，其中T为分钟数；(3)、计算第j天的历史天气数据与未来天气数据变化趋势的相似度
权利要求
1. 一种预测分辨率可变的风光功率预测方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、根据未来一天的数值天气预报数据，得到风力发电机测风仪处天气预报各预测时刻的风速或光伏组件实际工作环境下的天气预报各预测时刻的温度和光照强度，并作为未来天气数据；(2)、确定功率预测分辨率T分钟，并提取风力发电机测风仪处或光伏组件实际工作环境下当前预测时刻之前d天分辨率为T的实测历史风速数据或实测历史温度和光照强度数据作为历史天气数据，其中T为分钟数；(3)、计算第j天的历史天气数据与未来天气数据变化趋势的相似度
2.根据权利要求1所述的预测分辨率可变的风光功率预测方法，其特征在于，所述的相似度较大是指相似度大于80%。
3.根据权利要求1所述的预测分辨率可变的风光功率预测方法，其特征在于，所述的数值天气预报数据中的风速数据，经过天气预报数据修正模块提高其精确度后，再经过风场风力发电机物理模型处理，得到风力发电机组测风仪处的天气预报各预测时刻的风速；其中，天气预报数据修正模块是根据历史天气预报信息及其误差样本对气象部门提供的数值天气预报风速数据进行的修正；风场风力发电机物理模型计算数值天气预报点到风场的天气数据变化，然后考虑尾流效应、风轮本身对风速的影响得到风力发电机组测风仪处的天气预报各预测时刻的风速。
4.根据权利要求1所述的预测分辨率可变的风光功率预测方法，其特征在于，所述的数值天气预报数据中的温度和光照强度数据，经过天气预报数据修正模块提高其精确度后，得到光伏组件实际工作环境下的天气预报各预测时刻的温度和光照强度；天气预报数据修正模块根据历史天气预报数据及其误差样本对气象部门提供的数值天气预报数据进行修正。
全文摘要
本发明公开了一种本发明预测分辨率可变的风光功率预测方法，首先根据风光能量管理系统得到所需预测数据的分辨率，通过提取当前预测时刻之前若干天在该分辨率下的历史天气数据，计算历史天气数据与未来天气数据在变化趋势的相似度，计算得出未来24小时在预测分辨率下的天气数据变化趋势权值，依据此权值算出天气数据的预测值变化趋势量，最终推算出未来24小时在所需预测分辨率下的天气数据预测值。这样，可以根据分辨率较低的数值天气预报数据，结合历史数据最终可得不同功率预测分辨率条件下时间间隔较短的功率预测结果，为风光互补发电系统能量管理提供了有力的数据支持，对保障风光互补发电系统输出功率稳定有着重要意义。
文档编号G01R21/00GK102419394SQ20111025789
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者徐红兵, 辛晓帅, 邹见效 申请人:电子科技大学