中低压台区分布式光伏功率预测方法、装置和电子设备与流程

本发明分布式光伏功率预测，特别涉及一种中低压台区分布式光伏功率预测方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、由于大基地建设周期较长，且需要配套建设特高压外送通道，而受益于“整县推进”的开展，分布式光伏将迅猛发展，成为光伏新增装机规模的主力军。盐城地区，分布式光伏接入低压380伏配电网的户用光伏占比大，而分布式光伏系统一般安装在电表之后，其功率是不可见的，对配电网安全稳定运行带来了挑战。由于光伏发电功率受气象等因素影响较大，具有较强的间歇性和波动性。根据光伏发电原理，采用数学统计预测法、人工智能预测法和混合模型方法，实现对多时间尺度光伏发电预测。

2、目前对于光伏预测主要集中在对地面大型集中式、单点光伏功率的预测，通过统计方法或者物理建模预测单点光伏发电功率。但是，对内分布式光伏电站功率的预测的研究成果和工程应用较少。随着国内光伏产业迅猛发展，大量分布式光伏、户用光伏将建成并投人使用，为确保大规模分布式光伏电站安全可靠并网，进行光伏电站不同时间尺度和空间尺度功率预测的研究至关重要。随着分布式光伏电站装机总量的不断增加，分布式光伏电站在一个地区呈现集群、区域化，若采用光伏电站单独预测会造成的误差积累。

3、因此，如何较为准确的对分布式光伏的功率进行预测成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种中低压台区分布式光伏功率预测方法、装置和电子设备，以至少解决相关技术中所存在的如何较为准确的对分布式光伏的功率进行预测的技术问题。

2、根据本技术的第一方面，提供了一种中低压台区分布式光伏功率预测方法，包括：对目标区域内的光伏电站进行聚类，得到虚拟集群单元；在所述虚拟集群单元中选择基准光伏电站；利用中尺度预报模式对目标区域按照所述虚拟集群单元对应子区域进行分区域时空气象要素预报，分别得到每一所述基准光伏电站对应子区域的预报时空气象要素；依次利用所述预报时空气象要素对对应的所述基准光伏电站进行功率预测，得到基准功率预测结果；基于所述基准功率预测结果和基准光伏电站与子区域的功率关系模型得到子区域的功率预测结果；利用光伏发电原理对各子区域的光伏利用效率分析，修正子区域的功率预测结果及其最大功率、最小功率预测曲线，得到分布式光伏功率预测结果。

3、可选地，所述对目标区域内的光伏电站进行聚类，得到虚拟集群单元包括：将所述目标区域内的光伏电站划分为多个子区域；根据所述子区域内的光伏电站的功率相关性，对所述光伏电站进行聚类，构建所述虚拟集群单元。

4、可选地，所述在所述虚拟集群单元中选择基准光伏电站包括：对所述虚拟集群单元内的光伏电站进行功率相关性分析；将所述虚拟集群单元内的光伏电站按照所述功率相关性大小排序，选择功率相关性大于预设相关性的光伏电站作为所述基准光伏电站。

5、可选地，所述对所述虚拟集群单元内的光伏电站进行功率相关性分析包括：获取目标区域内的所有光伏电站的功率数据和每一子区域内的功率数据；基于所述每一光伏电站的功率数据和每一子区域内的功率数据建立所述虚拟集群单元内的相关信息矩阵，相关信息矩阵包括功率相关性，灰色关联度和装机容量；基于所述相关信息矩阵选择满足所述功率相关性大于预设相关性，灰色关联度最大，装机容量最大中的至少之一条件的光伏电站作为所述基准光伏电站。

6、可选地，所述获取目标区域内的所有光伏电站的功率数据和每一子区域内的功率数据包括：基于时空相关性和遥相关性对所述目标区域内的光伏电站的功率数据进行重构。

7、可选地，利用中尺度预报模式对目标区域按照所述虚拟集群单元对应子区域进行分区域时空气象要素预报，分别得到每一所述基准光伏电站对应子区域的预报时空气象要素包括：利用数字高程数据作为中尺度数值预报模式的地形资料输入源，得到目标区域的第一数值气象预报结果；利用全球驱动场得到目标区域的第二数值气象预报结果；将所述第一数值气象预报结果和所述第二数值气象预报结果进行融合，得到中尺度气象预报数据；对所述中尺度气象预报数据进行动力降尺度分别完成每一基准光伏电站对应子区域的时空气象要素预报。

8、可选地，利用中尺度预报模式对目标区域按照所述虚拟集群单元对应子区域进行分区域时空气象要素预报，分别得到每一所述基准光伏电站对应子区域的预报时空气象要素还包括：基于所述目标区域内的实测气象数据对中尺度数值预报模式进行四维变分同化，构建集合多种气象源的区域预报模型，以利用子区域的实测数据对第一数值气象预报结果和第二数值气象预报结果进行订正。

9、可选地，通过预设神经网络对订正后第一数值气象预报结果和第二数值气象预报结果分配融合权重，以使第一数值气象预报结果和所述第二数值气象预报结果进行融合。

10、根据本技术的第二方面，本技术实施例还提供了一种中低压台区分布式光伏功率预测装置，包括：聚类模块，用于对目标区域内的光伏电站进行聚类，得到虚拟集群单元；基准选择模块，用于在所述虚拟集群单元中选择基准光伏电站；预报模块，用于利用中尺度预报模式对目标区域按照所述虚拟集群单元对应子区域进行分区域时空气象要素预报，分别得到每一所述基准光伏电站对应子区域的预报时空气象要素；基准预测模块，用于依次利用所述预报时空气象要素对对应的所述基准光伏电站进行功率预测，得到基准功率预测结果；集群预测模块，用于基于所述基准功率预测结果和基准光伏电站与子区域的功率关系模型得到子区域的功率预测结果；利用光伏发电原理对各子区域的光伏利用效率分析，修正子区域的功率预测结果及其最大功率、最小功率预测曲线，得到分布式光伏功率预测结果。

11、根据本技术的第三方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述第一方面中任意一项所述的中低压台区分布式光伏功率预测方法。

12、根据本技术的第四方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任意一项所述的中低压台区分布式光伏功率预测方法。

13、与现有技术相比，有益效果是：对目标区域内的光伏电站进行聚类，得到虚拟集群单元；在所述虚拟集群单元中选择基准光伏电站；利用中尺度预报模式对目标区域按照所述虚拟集群单元对应子区域进行分区域时空气象要素预报，分别得到每一所述基准光伏电站对应子区域的预报时空气象要素；依次利用所述预报时空气象要素对对应的所述基准光伏电站进行功率预测，得到基准功率预测结果；基于所述基准功率预测结果和基准光伏电站与子区域的功率关系模型得到子区域的功率预测结果；利用光伏发电原理对各子区域的光伏利用效率分析，修正子区域的功率预测结果及其最大功率、最小功率预测曲线，得到得到分布式光伏功率预测结果。对目标区域内使用中尺度数值预报模式获得更精确的研究区域分区域的时空气象要素预报。并对目标区域的光伏电站进行聚类，构建集群单元，并选择出基准电站，再利用统计方法建立区域功率与虚拟光伏电站功率的非线性关系模型，对基准光伏电站采用数值气象集合预报技术及实时数据滚动订正技术，提高基光伏电站及其区域光伏功率预测精度，利用光伏发电原理对各区域的光伏利用效率分析，修正区域光伏的预测结果及其最大功率、最小功率预测曲线，最终达到提高区域光伏功率预测精度的目标。