一种基于大数据分析的功率调整方法与流程

本申请涉及大数据分析技术领域，特别涉及基于大数据分析的功率调整方法。

背景技术：

现有技术中，大数据分析方法一般包括两类：一是，依赖专家经验进行人工分析建模，二是，基于人工智能方法，如神经网络方法，经过大数据分析方法，能够从海量的数据中获取对象的实时动态，以根据海量数据对目标的当前数据进行准确控制。

随着光伏电池技术的迅速发展，采用光伏发电已在社会上开始广泛应用，尤其是现在光伏电池开始应用到家庭中，更有甚者，通过小型的瓦片状的光伏电池铺设于屋顶进行发电，然而，数量巨大的光伏电池功率输出随着光照，负载，功率需求很难做到功率稳步调整。

技术实现要素：

本申请提出能够依据大数据分析控制光伏电池稳定进行功率调整的方法，其能够提高功率调整的效率，同时，防止延长光伏电池的使用寿命。

为解决上述技术问题：本申请提出一种基于大数据分析的功率调整方法，包括如下步骤：

（1）、获取光伏系统的直流侧电压udc以及第k个光伏电池的直流侧电压，其中，k取值范围为1···n；

（2）、通过光伏电池功率设定值和实际功率、历史数据与当前数据进行大数据分析计算功率调节基准步长；

（3）、根据步骤（1）所计算的功率调节基准步长调整光伏系统的功率输出。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，所述步骤（3）具体包括：

(a）、计算光伏光伏电池实际下发指令值初始值；

(b）、根据功率调节过程中光伏电池光伏直流电压值及变化率，调整功率调节步长；

(c）、获得光伏电池光伏实际下发指令值，并根据指令值范围，判断功率控制是否结束。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

所述步骤(2)中，功率调节基准步长的计算公式如下：

式中，为光伏系统功率设定值，为光伏系统功率设定值下发时刻的实际功率，n为调节步数，可根据实际需要设定，为调整系数，依据整个光伏系统中光伏电池的历史运行数据以及当前运行数据进行大数据分析后设定，为负载功率系数，过去10天同一时间段负载功率与当前功率的比值，m为当前负载数量，为光照系数，根据检查的光照强度确定。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，所述调整系数的计算公式如下：

其中，为当前所投入的光伏电池数量，为过去10天同一时间段所投入的光伏电池的数量。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

所述步骤(a）中，光伏光伏系统实际下发指令值初始值计算公式如下:

式中，为初始时刻光伏系统的实际输出功率，为功率调节基准步长。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

所述步骤（b）中，功率调节步长的计算公式如下：

式中，为直流侧电压增益系数；为直流侧电压越限程度计算函数，返回不小于0的值；为第k步计算所得直流侧电压变化率；为直流侧电压变化率最大值。

其中，直流侧电压越限程度计算函数表述如下：

式中，为第k步计算时直流侧电压采样值，为直流侧电压上限值，为直流侧电压下限值。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

步骤(c)中，需要根据计算所得调节步长值的范围对其进行修正，

当时，表明与的值正负不一样，原因在于直流侧电压越限，或者电压变化率越限，此时功率不宜做进一步调整，以避免光伏电池功率超过设定值，则令修正后的调整步长为，功率控制调整过程结束。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

当时，表明计算所得调节步长值大于功率设定值与实际功率之间的差值，需要对调节步长进行修正，令修正后的调整步长为，第k步光伏系统实际下发指令值，功率控制调整过程结束。

本申请能够根据历史数据进行海量数据分析，达到控制当前光伏电池直流侧稳步输出功率的目的。

附图说明

图1为本申请光伏系统整体结构示意图。

图2为本申请大数据分析方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，为本申请光伏系统整体结构示意图，包括多个光伏电池，所述光伏电池输出端连接ad/dc、dc/dc模块，大数据分析仪用于对每个光伏直流输出的功率、以及整个光伏系统直流输出的数据进行采集，并进行数据分析，将分析结构传送给控制装置，所述在控制装置控制每个光伏电池以及ac/dc、dc/dc模块。

如图2所示，为本申请大数据分析方法示意图。

本申请提出一种基于大数据分析的功率调整方法，包括如下步骤：

（1）、获取光伏系统的直流侧电压udc以及第k个光伏电池的直流侧电压，其中，k取值范围为1···n；

（2）、通过光伏电池功率设定值和实际功率、历史数据与当前数据进行大数据分析计算功率调节基准步长；

（3）、根据步骤（1）所计算的功率调节基准步长调整光伏系统的功率输出。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，所述步骤（3）具体包括：

(a）、计算光伏光伏电池实际下发指令值初始值；

(b）、根据功率调节过程中光伏电池光伏直流电压值及变化率，调整功率调节步长；

(c）、获得光伏电池光伏实际下发指令值，并根据指令值范围，判断功率控制是否结束。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

所述步骤(2)中，功率调节基准步长的计算公式如下：

式中，为光伏系统功率设定值，为光伏系统功率设定值下发时刻的实际功率，n为调节步数，可根据实际需要设定，为调整系数，依据整个光伏系统中光伏电池的历史运行数据以及当前运行数据进行大数据分析后设定，为负载功率系数，过去10天同一时间段负载功率与当前功率的比值，m为当前负载数量，为光照系数，根据检查的光照强度确定。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，所述调整系数的计算公式如下：

其中，为当前所投入的光伏电池数量，为过去10天同一时间段所投入的光伏电池的数量。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

所述步骤(a）中，光伏光伏系统实际下发指令值初始值计算公式如下:

式中，为初始时刻光伏系统的实际输出功率，为功率调节基准步长。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

所述步骤（b）中，功率调节步长的计算公式如下：

式中，为直流侧电压增益系数；为直流侧电压越限程度计算函数，返回不小于0的值；为第k步计算所得直流侧电压变化率；为直流侧电压变化率最大值。

其中，直流侧电压越限程度计算函数表述如下：

式中，为第k步计算时直流侧电压采样值，为直流侧电压上限值，为直流侧电压下限值。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

步骤(c)中，需要根据计算所得调节步长值的范围对其进行修正，

当时，表明与的值正负不一样，原因在于直流侧电压越限，或者电压变化率越限，此时功率不宜做进一步调整，以避免光伏电池功率超过设定值，则令修正后的调整步长为，功率控制调整过程结束。

所述的基于大数据分析的功率调整方法，其中，

当时，表明计算所得调节步长值大于功率设定值与实际功率之间的差值，需要对调节步长进行修正，令修正后的调整步长为，第k步光伏系统实际下发指令值，功率控制调整过程结束。

本申请能够根据历史数据进行海量数据分析，达到控制当前光伏电池直流侧稳步输出功率的目的。