本發(fā)明屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正方法、光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前在國(guó)家雙碳目標(biāo)的引領(lǐng)下，清潔能源取代不可再生能源的進(jìn)程不斷加快，我國(guó)的太陽能資源輻射量較為豐富，國(guó)土面積超過2/3的地域其年日照小時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)，每年的輻射量在5000mj/m2以上，光能作為一類取之不竭、用之不盡的可再生清潔能源，地球表面每年所吸收的太陽光照能量等效于目前地球上每年因燃燒各類傳統(tǒng)化石燃料所得能量的大約2000倍。光伏發(fā)電是新能源發(fā)電的核心形式之一，是利用太陽能的最主要方式，通常由具備蓄電池可實(shí)時(shí)調(diào)度的電站和不具備蓄電池調(diào)度性較差的電站組成。

2、目前，在光伏發(fā)電系統(tǒng)的管理過程中，通常會(huì)對(duì)光伏發(fā)電的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，由此能夠?yàn)殡娬镜倪\(yùn)行管理以及電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，對(duì)一些局部狀態(tài)可以從多個(gè)方面進(jìn)行把控，確保了整電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性；但是當(dāng)光伏發(fā)電站出現(xiàn)設(shè)備的突然損壞、通信出現(xiàn)臨時(shí)阻塞及傳輸時(shí)誤碼，致使監(jiān)控設(shè)備對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)就會(huì)出現(xiàn)異常，產(chǎn)生不良數(shù)據(jù)信息，當(dāng)光伏場(chǎng)站采集的歷史數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時(shí)，對(duì)后續(xù)光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方面也產(chǎn)生了極大的不可靠性，從而導(dǎo)致光伏場(chǎng)站發(fā)電預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，不能給調(diào)度提供較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)信息，使得電站的運(yùn)行管理以及電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正方法、光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)光伏場(chǎng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)出現(xiàn)問題所產(chǎn)生的不良數(shù)據(jù)信息導(dǎo)致光伏發(fā)電的預(yù)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正方法，包括如下步驟：

3、獲取待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站所在的設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的各光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)；根據(jù)所述各光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)，得到和待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的其他光伏電站分別與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似度，根據(jù)所述相似度確定待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似電站；

4、獲取待修正數(shù)據(jù)的采集日對(duì)應(yīng)的氣象信息數(shù)據(jù)，確定相似電站中對(duì)應(yīng)該采集日的相似日；相似電站中對(duì)應(yīng)該采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)與該采集日對(duì)應(yīng)的氣象信息數(shù)據(jù)之間的相似度大于設(shè)定閾值；

5、根據(jù)相似電站中對(duì)應(yīng)采集日的相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型進(jìn)行訓(xùn)練；

6、待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型訓(xùn)練完成后，將待修正數(shù)據(jù)的采集日對(duì)應(yīng)的正常歷史出力數(shù)據(jù)及氣象信息數(shù)據(jù)輸入所述修正模型，得到修正后的光伏發(fā)電數(shù)據(jù)。

7、上述技術(shù)方案的有益效果為：能夠在利用電站相似日的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的基礎(chǔ)上，還利用了同一區(qū)域內(nèi)相似電站的歷史出力數(shù)據(jù)對(duì)電站進(jìn)行輔助修正，即修正模型同時(shí)包含了相似電站和相似日兩種數(shù)據(jù)修正參照，因此能夠從兩個(gè)維度對(duì)待修正數(shù)據(jù)的修正進(jìn)行約束，提高了修正模型的修正效果，使修正后的歷史出力數(shù)據(jù)更接近實(shí)際情況，能夠較大地提高修正精度，從而提高數(shù)據(jù)修正的可信程度。

8、進(jìn)一步地，得到和待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的其他光伏電站分別與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似度，根據(jù)所述相似度確定待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似電站的方式為：

9、待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a的歷史出力數(shù)據(jù)中，待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a的輸出功率為：

10、pa＝{pa1,pa2,...,pan}

11、處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的其他光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)中，其他光伏電站b、c和d的輸出功率分別為：

12、pb＝{pb1,pb2,...,pbn}

13、pc＝{pc1,pc2,...,pcn}

14、pd＝{pd1,pd2,...,pdn}

15、則待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a和與其處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的光伏電站b之間的相似度sa,b為：

16、sa,b＝λda,b+γra,b

17、其中λ和γ依次為da,b和ra,b的權(quán)重系數(shù)；將所述相似度大于設(shè)定相似度閾值且與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的光伏電站作為相似電站，或者將與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)且與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a的相似度最大的光伏電站作為相似電站，da,b和ra,b的計(jì)算公式如下：

18、

19、

20、其中n為輸出功率樣本的指標(biāo)個(gè)數(shù)，k表示第k個(gè)指標(biāo)，pak和pbk分別為待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a和與其處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的光伏電站b的功率輸出的第k個(gè)點(diǎn)。

21、上述技術(shù)方案的有益效果為：采用將數(shù)值貼近和曲線形態(tài)貼近綜合的相似度統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行相似電站的判斷，既能夠?qū)?shù)值接近度進(jìn)行計(jì)量的同時(shí)，又能夠正確區(qū)分曲線的形狀走勢(shì)，從而保證確定出的相似電站的可靠性。

22、進(jìn)一步地，根據(jù)相似電站中對(duì)應(yīng)采集日的相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型進(jìn)行訓(xùn)練的方式為：

23、1)從相似電站中對(duì)應(yīng)采集日的相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中，選取與待修正數(shù)據(jù)之前的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)[p(i),p(i+n-1)]作為樣本，結(jié)合對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中與待修正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中該輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n)的實(shí)際值，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型中待修正數(shù)據(jù)的第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練；其中，n為大于1的整數(shù)；

24、2)以與待修正數(shù)據(jù)之前的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n-1個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)[p(i+1),p(i+n-1)]和預(yù)測(cè)得到的輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n)作為樣本，以及對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中與待修正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n+1)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中該輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n+1)的實(shí)際值，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型中待修正數(shù)據(jù)的第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練；

25、3)重復(fù)上述步驟2)的預(yù)測(cè)和訓(xùn)練過程，直至對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所有輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)均進(jìn)行過預(yù)測(cè)并對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型中待修正數(shù)據(jù)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練，完成對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型的訓(xùn)練。

26、進(jìn)一步地，所述氣象信息數(shù)據(jù)包括天氣類型、最高氣溫、最低氣溫和平均氣溫。

27、本發(fā)明還提供了一種光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器用于執(zhí)行程序指令，以實(shí)現(xiàn)上述的光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正方法。

28、該光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與上述的光伏發(fā)電數(shù)據(jù)修正方法相同的有益效果。

29、本發(fā)明還提供了一種光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

30、獲取光伏發(fā)電數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)包括各光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)、大氣溫度數(shù)據(jù)以及太陽輻照數(shù)據(jù)；

31、獲取預(yù)處理后的待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站所在的設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的各光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)；根據(jù)所述各光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)，得到和待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的其他光伏電站分別與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似度，根據(jù)所述相似度確定待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似電站；

32、獲取待修正數(shù)據(jù)的采集日對(duì)應(yīng)的氣象信息數(shù)據(jù)，確定相似電站中對(duì)應(yīng)該采集日的相似日；相似電站中對(duì)應(yīng)該采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)與該采集日對(duì)應(yīng)的氣象信息數(shù)據(jù)之間的相似度大于設(shè)定閾值；

33、根據(jù)相似電站中對(duì)應(yīng)采集日的相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型進(jìn)行訓(xùn)練；

34、待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型訓(xùn)練完成后，將待修正數(shù)據(jù)的采集日對(duì)應(yīng)的正常歷史出力數(shù)據(jù)及氣象信息數(shù)據(jù)輸入所述修正模型，得到修正后的歷史出力數(shù)據(jù)；

35、將修正后的歷史出力數(shù)據(jù)以及預(yù)處理后的大氣溫度數(shù)據(jù)和太陽輻照數(shù)據(jù)輸入預(yù)測(cè)模型，對(duì)光伏發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果。

36、上述技術(shù)方案的有益效果為：在利用電站相似日的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的基礎(chǔ)上，還利用了同一區(qū)域內(nèi)相似電站的歷史出力數(shù)據(jù)對(duì)電站進(jìn)行輔助修正，即修正模型同時(shí)包含了相似電站和相似日兩種數(shù)據(jù)修正參照，因此能夠從兩個(gè)維度對(duì)待修正數(shù)據(jù)的修正進(jìn)行約束，提高了修正模型的修正效果，使修正后的歷史出力數(shù)據(jù)更接近實(shí)際情況，能夠較大地提高修正精度，從而提高數(shù)據(jù)修正的可信程度，因此采用修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行光伏發(fā)電預(yù)測(cè)，能夠提高預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

37、進(jìn)一步地，得到和待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的其他光伏電站分別與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似度，根據(jù)所述相似度確定待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站的相似電站的方式為：

38、待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a的歷史出力數(shù)據(jù)中，待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a的輸出功率為：

39、pa＝{pa1,pa2,...,pan}

40、處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的其他光伏電站的歷史出力數(shù)據(jù)中，其他光伏電站b、c和d的輸出功率分別為：

41、pb＝{pb1,pb2,...,pbn}

42、pc＝{pc1,pc2,...,pcn}

43、pd＝{pd1,pd2,...,pdn}

44、則待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a和與其處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的光伏電站b之間的相似度sa,b為：

45、sa,b＝λda,b+γra,b

46、其中λ和γ依次為da,b和ra,b的權(quán)重系數(shù)；將所述相似度大于設(shè)定相似度閾值且與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的光伏電站作為相似電站，或者將與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)且與待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a的相似度最大的光伏電站作為相似電站，da,b和ra,b的計(jì)算公式如下：

47、

48、

49、其中n為輸出功率樣本的指標(biāo)個(gè)數(shù)，k表示第k個(gè)指標(biāo)，pak和pbk分別為待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光伏電站a和與其處于同一設(shè)定地理區(qū)域內(nèi)的光伏電站b的功率輸出的第k個(gè)點(diǎn)。

50、上述技術(shù)方案的有益效果為：采用將數(shù)值貼近和曲線形態(tài)貼近綜合的相似度統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行相似電站的判斷，既能夠?qū)?shù)值接近度進(jìn)行計(jì)量的同時(shí)，又能夠正確區(qū)分曲線的形狀走勢(shì)，從而保證確定出的相似電站的可靠性。

51、進(jìn)一步地，根據(jù)相似電站中對(duì)應(yīng)采集日的相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型進(jìn)行訓(xùn)練的方式為：

52、1)從相似電站中對(duì)應(yīng)采集日的相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中，選取與待修正數(shù)據(jù)之前的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)[p(i),p(i+n-1)]作為樣本，結(jié)合對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中與待修正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中該輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n)的實(shí)際值，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型中待修正數(shù)據(jù)的第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練；其中，n為大于1的整數(shù)；

53、2)以與待修正數(shù)據(jù)之前的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n-1個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)[p(i+1),p(i+n-1)]和預(yù)測(cè)得到的輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n)作為樣本，以及對(duì)應(yīng)采集日的相似日的氣象信息數(shù)據(jù)，對(duì)所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中與待修正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二個(gè)輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n+1)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合所述相似日所采集的歷史出力數(shù)據(jù)中該輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)p(i+n+1)的實(shí)際值，對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型中待修正數(shù)據(jù)的第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練；

54、3)重復(fù)上述步驟2)的預(yù)測(cè)和訓(xùn)練過程，直至對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所有輸出功率數(shù)據(jù)點(diǎn)均進(jìn)行過預(yù)測(cè)并對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型中待修正數(shù)據(jù)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練，完成對(duì)待修正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的修正模型的訓(xùn)練。

55、進(jìn)一步地，所述氣象信息數(shù)據(jù)包括天氣類型、最高氣溫、最低氣溫和平均氣溫。

56、本發(fā)明還提供了一種光伏發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器用于執(zhí)行程序指令，以實(shí)現(xiàn)如上述的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方法。

57、該光伏發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與上述的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方法相同的有益效果。