一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，主要包括：將待測區(qū)域按照經(jīng)緯度進行網(wǎng)格化，獲取網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)；根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)繪圖，獲取待測區(qū)域的海拔和地表反射率，對包含格點所處位置的海拔高度和地表反射率的地理因素相關性進行綜合分析，進行格點歸類；基于上述格點歸來結果，對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類；基于上述對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類結果，確定測光站測量范圍。本發(fā)明所述基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，可以克服現(xiàn)有技術中穩(wěn)定性差、能量轉換效率低和環(huán)保性差等缺陷，以實現(xiàn)穩(wěn)定性好、能量轉換效率高和環(huán)保性好的優(yōu)點。
【專利說明】一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及針對光伏發(fā)電的太陽年總輻射分析領域，具體地，涉及一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法。

【背景技術】
[0002]根據(jù)相關統(tǒng)計，國家發(fā)改委已在青海、甘肅等省份規(guī)劃了十余個百萬千瓦級光伏發(fā)電基地，目前，我國已進入光伏發(fā)電高速發(fā)展時期。2012年全年國家電網(wǎng)調(diào)度范圍光伏發(fā)電量35.68億千瓦時，同比增長466%。
[0003]以甘肅為例，截至2013年11月，甘肅并網(wǎng)光伏發(fā)電容量已超過200萬千瓦，成為既風電之后的第二大新興能源。眾所周知，光伏發(fā)電是通過太陽能電池板將太陽輻射的能量轉化為電能，因此，對測光站覆蓋范圍進行分析有助于對大型光伏發(fā)電基地所在區(qū)域進行輻射強度監(jiān)測，從而促進規(guī)?；夥l(fā)電的發(fā)展，加快新能源對傳統(tǒng)能源的替代步伐，在保障國家能源安全，促進節(jié)能減排，保護生存環(huán)境等方面具有重要意義。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在穩(wěn)定性差、能量轉換效率低和環(huán)保性差等缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，以實現(xiàn)穩(wěn)定性好、能量轉換效率高和環(huán)保性好的優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，主要包括:
[0007]a、將待測區(qū)域按照經(jīng)緯度進行網(wǎng)格化，獲取網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)；
[0008]b、根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)繪圖，獲取待測區(qū)域的海拔和地表反射率，對包含格點所處位置的海拔高度和地表反射率的地理因素相關性進行綜合分析，進行格點歸類；
[0009]C、基于上述格點歸來結果，對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類；
[0010]d、基于上述對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類結果，確定測光站測量范圍。
[0011]進一步地，在步驟a中，所述獲取網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)的操作，具體包括:
[0012]在有限格點數(shù)的前提下，可以通過插值法獲取有限網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)。需要說明的是，因監(jiān)測點個數(shù)有限，對于任意格點，可以通過對其鄰近的可監(jiān)測點進行差值得到該格點出的數(shù)據(jù)量，差值方法可以采用B-樣條等，具體不展開贅述。
[0013]進一步地，在步驟c中，所述相關性分析是指對兩個或多個具備相關性的變量元素進行分析，從而衡量兩個變量因素的相關密切程度。
[0014]進一步地，在步驟c中，所述對格點數(shù)據(jù)相關性分析的操作，具體包括:
[0015]首先要對待測對象即格點數(shù)做定性分析，依據(jù)背景知識和實踐經(jīng)驗，對待測對象之間是否存在相關關系，以及何種關系做出判斷；
[0016]然后在定性分析的基礎上，通過編制相關表、繪制相關圖、計算相關系數(shù)與判定系數(shù)等方法，來判斷現(xiàn)象之間相關的方向、形態(tài)及密切程度。
[0017]進一步地，所述計算相關系數(shù)的操作，具體為:
[0018]假定研究變量X和變量y的相關性，相關系數(shù)的計算公式如公式(I):
[0019]

【權利要求】
1.一種基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，主要包括: a、將待測區(qū)域按照經(jīng)緯度進行網(wǎng)格化，獲取網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)； b、根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)繪圖，獲取待測區(qū)域的海拔和地表反射率，對包含格點所處位置的海拔高度和地表反射率的地理因素相關性進行綜合分析，進行格點歸類； C、基于上述格點歸來結果，對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類； d、基于上述對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類結果，確定測光站測量范圍。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟a中，所述獲取網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)的操作，具體包括: 在有限格點數(shù)的前提下，通過插值法獲取有限網(wǎng)格點處的地理因素和氣象環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述相關性分析是指對兩個或多個具備相關性的變量元素進行分析，從而衡量兩個變量因素的相關密切程度。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述對格點數(shù)據(jù)相關性分析的操作，具體包括: 首先要對待測對象即格點數(shù)做定性分析，依據(jù)背景知識和實踐經(jīng)驗，對待測對象之間是否存在相關關系，以及何種關系做出判斷； 然后在定性分析的基礎上，通過編制相關表、繪制相關圖、計算相關系數(shù)與判定系數(shù)等方法，來判斷現(xiàn)象之間相關的方向、形態(tài)及密切程度。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，所述計算相關系數(shù)的操作，具體為: 假定研究變量X和變量y的相關性，相關系數(shù)的計算公式如公式(I):
在公式(I)中，X 表不均值，sx>Sy為方差，Sxy為協(xié)方差； 相關系數(shù)是衡量兩個變量相關性的重要指標；當|r|≤0.3為不存在線性相關；當0.3〈|r|≤0.5為低度線性相關；當0.5 < r ≤0.8為顯著線性相關；當r > 0.8為高度線性相關。
6.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述對格點歸類的操作，具體包括: 對格點之間數(shù)據(jù)進行兩兩相關性分析，把相關性大于0.9的格點歸為一類，例如格點I到14、15到25、26到33分別歸為兩兩相關性較強的三類。
7.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述對格點數(shù)據(jù)相關性分析及歸類的操作，主要依據(jù)的因素包括: ⑴云量數(shù)據(jù)，包括假設沒有或有少量氣溶膠和水汽時； ⑵氣溶膠和沙塵數(shù)據(jù)，包括假設沒有或有少量薄云和水汽時。
8.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的基于區(qū)域網(wǎng)格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，所述步驟d，具體包括: 假設A，B, C三個集合分別表示地理因素高度相關的格點集合，云量數(shù)據(jù)高度相關的格點集合，氣溶膠和沙塵數(shù)據(jù)高度相關的格點集合；AB表示地理因素和云量數(shù)據(jù)高度相關的格點集合，AC表示地理因素和氣溶膠沙塵數(shù)據(jù)高度相關的格點集合，BC表示云量數(shù)據(jù)和氣溶膠沙塵數(shù)據(jù)高度相關的格點集合；ABC表示地理因素，云量數(shù)據(jù)以及氣溶膠沙塵數(shù)據(jù)均聞度相關的格點集合； 最終將ABC集合中格點連接組成一個區(qū)域，該區(qū)域即地面太陽輻射具有高度相關的區(qū)域，也即作為最終確定 的測光站覆蓋范圍。
【文檔編號】G06F19/00GK104050345SQ201410064905
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權日:2014年2月25日
【發(fā)明者】汪寧渤, 路亮, 周強, 趙龍, 馬彥宏, 馬明, 王明松 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風電技術中心