一种光伏电站中短期发电量的预测方法及预测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光伏发电量预测领域，尤其涉及一种光伏电站中短期发电量预测方法 及预测系统。
【背景技术】
[0002] 目前，随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重，世界各国都加强开发利 用清洁高效的可再生能源以解决未来社会经济发展中的能源问题。光伏发电以优质、方便 的优点，愈发得到世界各国的重视。在"金太阳示范工程"、《关于做好分布式光伏发电并网 服务工作的意见》等政策的推动下，我国光伏电站及分布式光伏发电技术在近五年得到快 速发展。专家预测今后几年中每年新增光伏装机l〇_15GW，2020年总装机将达100GW。我国为 扶持光伏技术的应用，实施工程补贴政策，而企业建设光伏电站以获得国家资金补贴为主 要目标，往往只注重发电功能的实现，缺乏对辐照量、气温、空气质量、天气类型等因素对光 伏电站发电量影响的研究，也未能对电站中短期发电量进行较为可靠的预测，导致光伏电 站在性能方面呈现出较大差异，直接影响电站的经济效益。随着我国光伏发电电价补贴政 策的逐步推进，对光伏电站中短期发电量预测的研究直接影响光伏企业生产调度和经济效 益。实现对光伏系统中短期发电量的准确预测，是光伏发电领域亟待解决的一大问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种光伏电站中短期发电量的预测方法及预测系统，以实现 对电站中短期发电量的预测，便于企业进行准确的评估和调度。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏电站中短期发电量的预测方法， 包括如下步骤：
[0005] 步骤S1，收集光伏电站所在地的与日期相对应的历史环境信息、历史发电量数据；
[0006] 步骤S2,对预知的环境因素及历史环境信息中确定的各历史环境因素分别进行数 值化处理；
[0007] 步骤S3,建立光伏电站的发电量与环境因素的影响模型，以预测光伏电站中短期 的发电量。
[0008] 进一步，所述预测方法还包括：
[0009] 步骤S4,根据天气预报数据，结合实际发电量数据验证影响模型的可靠度，并对影 响模型进行修订。
[0010] 进一步，所述预知的环境因素及各历史环境因素均包括为光伏电站中光伏系统所 接收的辐照量指数、天气类型指数、环境温度指数、风力指数和空气质量指数;其中
[0011] 所述天气类型指数，其根据不同天气状况对辐照量指数的影响程度模糊分为数值 1~7;
[0012] 所述风力指数，其根据各等级风对光伏组件散热能力的影响分为数值1~6;
[0013]所述空气质量指数，其选用PM2.5指数。
[0014] 进一步，所述步骤S3中建立光伏电站的发电量与环境因素的影响模型的方法包括 如下步骤：
[0015] 步骤S31，获取各单一历史环境因素及各耦合环境因素对光伏发电量的影响因子；
[0016] 步骤S32,在确定各影响因子的相关系数的基础上，建立所述影响模型，以作为所 述发电量的预测模型。
[0017] 进一步，各耦合环境因素分别为辐照量指数和空气质量指数的耦合，辐照量指数 和天气类型指数的耦合，风力指数和环境温度指数的耦合，天气类型指数和环境温度指数 的耦合，环境温度指数、风力指数和天气类型指数的耦合，以及环境温度指数、风力指数、天 气类型指数和辐照量指数的耦合；
[0018] 利用对以上各单一历史环境因素及耦合环境因素进行数据分析处理，经多元回归 分析得到各环境因素对发电量的影响因子，BP
[0019] 取XI表示辐照量指数，其影响因子为系数K1;
[0020] X2表示天气类型指数，其影响因子为系数K2;
[0021 ] X3表示环境温度指数，其影响因子为系数K3;
[0022] X4表示风力指数，其影响因子为系数K4;
[0023] X5表示PM2.5指数，其影响因子为系数K5;
[0024] XI · X5表示辐照量指数和空气质量指数的耦合，其影响因子为系数K6;
[0025] XI · X2表示辐照量指数和天气类型指数的耦合，其影响因子为系数K7;
[0026] X3 · X4表示风力指数和环境温度指数的耦合，其影响因子为系数K8;
[0027] X2 · X3表示天气类型指数和环境温度指数的耦合，其影响因子为系数K9;
[0028] X2 · X3 · X4表示环境温度指数、风力指数和天气类型指数的耦合，其影响因子为 系数K10;
[0029] XI · X2 · X3 · X4表示环境温度指数、风力指数、天气类型指数和辐照量指数的耦 合，其影响因子为系数K11。
[0030] 进一步，所述步骤S32中建立所述影响模型的方法包括：
[0031] 根据各影响因子，并设所述发电量为Ea，即为相应预知的环境因素及影响因子的 叠加，即
[0032] Ea = Kl · X1+K2 · X2+K3 · X3+K4 · X4+K5 · X5+K6 · (XI · Χ5)+Κ7 · (XI · Χ2) + K8 · (X3 · X4)+K9 · (X2 · X3)+K10 · (X2 · X3 · X4)+K11 · (XI · X2 · X3 · X4);
[0033] 在上述式中，XI代入预知的辐照量指数、X2代入预知的天气类型指数、X3代入预知 的环境温度指数、X4代入预知的风力指数、X5代入预知的PM2.5指数。
[0034]进一步，所述步骤S4中根据天气预报数据，结合实际发电量数据验证影响模型的 可靠度，并对影响模型进行修订的方法包括：
[0035] 以一段时间内的气象预测数据为基础，将通过所述影响模型预测得出发电量数值 与实际发电量数值进行对比，结合实际发电量数据验证影响模型的可靠度，并对影响模型 进行修订。
[0036] 又一方面，本发明还提供了一种光伏电站中短期发电量的预测系统，包括：
[0037]数据采集模块，收集光伏电站所在地的与日期相对应的历史环境信息、历史发电 量数据；
[0038] 数值化模块，对预知的环境因素及历史环境信息中确定的各历史环境因素分别进 行数值化处理；以及
[0039] 模型建立模块，建立光伏电站的发电量与环境因素的影响模型，以预测光伏电站 中短期的发电量。
[0040] 进一步，所述预测系统还包括:验证修订模块，其适于根据天气预报数据，结合实 际发电量数据验证影响模型的可靠度，并对影响模型进行修订。
[0041] 进一步，所述预知的环境因素及各历史环境因素均包括为光伏电站中光伏系统所 接收的辐照量指数、天气类型指数、环境温度指数、风力指数和空气质量指数;其中
[0042] 所述天气类型指数，其根据不同天气状况对辐照量指数的影响程度模糊分为数值 1~7;
[0043]所述风力指数，其根据各等级风对光伏组件散热能力的影响分为数值1~6;
[0044]所述空气质量指数，其选用PM2.5指数。
[0045] 进一步，所述建立光伏电站的发电量与环境因素的影响模型，即
[0046] 获取各单一历史环境因素及各耦合环境因素对光伏发电量的影响因子;以及
[0047] 在确定各影响因子的相关系数的基础上，建立所述影响模型，作为所述发电量的 预测模型;其中
[0048] 各耦合环境因素分别为辐照量指数和空气质量指数的耦合，辐照量指数和天气类 型指数的耦合，风力指数和环境温度指数的耦合，天气类型指数和环境温度指数的耦合，环 境温度指数、风力指数和天气类型指数的耦合，以及环境温度指数、风力指数、天气类型指 数和辐照量指数的耦合；
[0049] 利用对以上各单一历史环境因素及耦合环境因素进行数据分析处理，经多元回归 分析得到各环境因素对发电量的影响因子，BP
[0050] 取XI表示辐照量指数，其影响因子为系数K1;
[0051] X2表示天气类型指数，其影响因子为系数K2;
[0052] X3表示环境温度指数，其影响因子为系数K3;
[0053] X4表示风力指数，其影响因子为系数K4;
[0054] X5表示PM2.5指数，其影响因子为系数K5