專利名稱：一種光伏電站發(fā)電功率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光伏電站發(fā)電功率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，根據(jù)氣象歷史數(shù)據(jù)和發(fā)電功率歷史數(shù)據(jù)建立擬合相應(yīng)函數(shù)關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并由氣象歷史數(shù)據(jù)和建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間光伏電站的發(fā)電功率曲線。
背景技術(shù)：
大規(guī)模光伏并網(wǎng)發(fā)電是利用太陽(yáng)能的一種有效方式，但光伏發(fā)電系統(tǒng)受光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度等因素的影響，其輸出功率的變化具有不確定性，不利于電網(wǎng)調(diào)度部門安排常規(guī)電源和光伏發(fā)電的協(xié)調(diào)配合。因此，需要對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出功率預(yù)測(cè)進(jìn)行研究，預(yù)先獲得其輸出功率曲線，從而協(xié)調(diào)電網(wǎng)調(diào)度部門統(tǒng)籌安排，減少光伏發(fā)電隨機(jī)性對(duì)電力系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定。對(duì)光伏電站的輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)有助于電網(wǎng)調(diào)度部門統(tǒng)籌安排常規(guī)電源和光伏發(fā)電的協(xié)調(diào)配合，適時(shí)及時(shí)地調(diào)整調(diào)度計(jì)劃，合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式， 一方面有效地減輕光伏接入對(duì)電網(wǎng)的不利影響，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，另一方面降低電力系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用容量和運(yùn)行成本，以充分利用太陽(yáng)能資源，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
光伏系統(tǒng)的輸出功率具有波動(dòng)性和間歇性。在光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)中，需要考慮的因素很多，如太陽(yáng)光照強(qiáng)度、太陽(yáng)入射角度、光伏陣列的安裝角度、轉(zhuǎn)換效率、大氣壓、溫度以及其他一些隨機(jī)因素。對(duì)于既定的光伏系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一個(gè)明顯的特征就是光伏系統(tǒng)發(fā)電功率的時(shí)間序列本身具有聞度自相關(guān)性，因?yàn)樵诠夥到y(tǒng)的歷史發(fā)電功率時(shí)間序列中，所有光伏發(fā)電輸出功率歷史數(shù)據(jù)來(lái)自于同一套發(fā)電系統(tǒng)，數(shù)據(jù)自身就包含了光伏陣列的系統(tǒng)信息，解決了光伏陣列的安裝位置、安裝角度和光伏陣列的使用時(shí)間等對(duì)轉(zhuǎn)換效率的影響。因此，采用歷史發(fā)電功率數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，進(jìn)而預(yù)測(cè)未來(lái)的光伏輸出功率的預(yù)測(cè)方法，比光伏發(fā)電的間接預(yù)測(cè)法更加準(zhǔn)確。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明其目的就在于提供一種光伏電站發(fā)電功率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，解決了光伏電站發(fā)電功率在線實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的問(wèn)題，具有快速準(zhǔn)確直觀簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括步驟，
I)預(yù)測(cè)模型的建立
在發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型中，僅采用預(yù)測(cè)日前一天的數(shù)據(jù)，去掉夜間的12小時(shí)，將每小時(shí)的發(fā)電功率作為輸入變量共12個(gè)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)每個(gè)小時(shí)的平均發(fā)電功率；
單位面積的光伏陣列輸出功率為P=nSI (I O. 005 (t + 25))，式中η是轉(zhuǎn)換效率；s是陣列面積；1是太陽(yáng)輻照強(qiáng)度；t是大氣溫度；
2)預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)
采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行光伏陣列發(fā)電預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)，輸入層節(jié)點(diǎn)的輸出等于其輸入，wij是輸入層和隱層節(jié)點(diǎn)之間的連接3權(quán)值，Wjk是隱層和輸出層節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值，隱層和輸出層節(jié)點(diǎn)的輸入是前一層節(jié)點(diǎn)的輸出的加權(quán)和，每一節(jié)點(diǎn)的激勵(lì)程度由它的激勵(lì)函數(shù)來(lái)決定；
3)預(yù)測(cè)模型的修正
修正過(guò)程為從數(shù)據(jù)庫(kù)找尋與最近兩小時(shí)大氣溫度、光照強(qiáng)度同時(shí)段最相似的那一天，設(shè)當(dāng)前日最近兩個(gè)小時(shí)的大氣溫度為(X1X2…Xn)，光照強(qiáng)度為(Y1Y2… YN)，歷史數(shù)據(jù)中的某天同時(shí)段對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)為(X1' X2'…X/ )(Y/ Y2'…Y/，記/(
權(quán)利要求
1.一種光伏電站發(fā)電功率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括步驟， O預(yù)測(cè)模型的建立 在發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型中，僅采用預(yù)測(cè)日前一天的數(shù)據(jù)，去掉夜間的12小時(shí)，將每小時(shí)的發(fā)電功率作為輸入變量共12個(gè)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)每個(gè)小時(shí)的平均發(fā)電功率； 單位面積的光伏陣列輸出功率為P=nSI (I O. 005 (t + 25))，式中η是轉(zhuǎn)換效率；S是陣列面積是太陽(yáng)輻照強(qiáng)度是大氣溫度； 2)預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì) 采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行光伏陣列發(fā)電預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)，輸入層節(jié)點(diǎn)的輸出等于其輸入，wij是輸入層和隱層節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值，wjk是隱層和輸出層節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值，隱層和輸出層節(jié)點(diǎn)的輸入是前一層節(jié)點(diǎn)的輸出的加權(quán)和，每一節(jié)點(diǎn)的激勵(lì)程度由它的激勵(lì)函數(shù)來(lái)決定； 3)預(yù)測(cè)模型的修正 修正過(guò)程為從數(shù)據(jù)庫(kù)找尋與最近兩小時(shí)大氣溫度、光照強(qiáng)度同時(shí)段最相似的那一天，設(shè)當(dāng)前日最近兩個(gè)小時(shí)的大氣溫度為(X1X2…Xn)，光照強(qiáng)度為(Y1Y^Yn),歷史數(shù)據(jù)中的某天同時(shí)段對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)為(X^ X2'…X/ )(Y/ Y2'…Y/ )，記
全文摘要
一種光伏電站發(fā)電功率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，該方法通過(guò)使用帶動(dòng)量的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠根據(jù)氣象歷史數(shù)據(jù)中的溫度和光照以及發(fā)電功率歷史數(shù)據(jù)建立擬合相應(yīng)函數(shù)關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并能根據(jù)最近兩小時(shí)天氣情況找尋到同時(shí)段最相似的歷史情況，據(jù)此對(duì)對(duì)未來(lái)一段時(shí)間的光伏電站發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)光伏電站的輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)有助于電網(wǎng)調(diào)度部門統(tǒng)籌安排常規(guī)電源和光伏發(fā)電的協(xié)調(diào)配合,適時(shí)及時(shí)地調(diào)整調(diào)度計(jì)劃,合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式。
文檔編號(hào)G06Q10/04GK102930358SQ20121049501
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者張婕, 蘇克明, 金濤, 胡世昊 申請(qǐng)人:江西九江供電公司