短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力工程領(lǐng)域，具體涉及一種短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù)測方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，環(huán)球光伏發(fā)電容量迅猛增長。由于固有的波動(dòng)性和間隙性，電站光伏發(fā)電功 率被電力網(wǎng)吸納的充分度取決于其預(yù)測方法的易實(shí)現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。
[0003] 現(xiàn)有的電站光伏功率預(yù)測方法，主要有基于直接或間接因果關(guān)系的預(yù)測方法兩 種?；谥苯右蚬P(guān)系的預(yù)測方法需要先預(yù)測出地面的太陽輻射強(qiáng)度，其復(fù)雜度同天氣預(yù) 報(bào)，不僅不易實(shí)現(xiàn)而且準(zhǔn)確度低。已有基于間接因果關(guān)系的預(yù)測方法，有的需要大氣上界的 太陽輻射強(qiáng)度或假定該強(qiáng)度一天不變、并通過一次映射完成一天多時(shí)點(diǎn)光伏功率的預(yù)測， 不易實(shí)現(xiàn)或原理上不夠準(zhǔn)確（未反映早中晚太陽高度角從〇增大再減小到〇對電站光伏功 率的影響）；有的只考慮氣溫和濕度兩個(gè)影響因素，沒有計(jì)及風(fēng)速和云量等重要因素對散 熱和漫反射的影響。綜上，已有電站光伏功率的預(yù)測方法要么不易實(shí)現(xiàn)、要么原理上不夠準(zhǔn) 確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù) 測方法，提高電站光伏功率預(yù)測的易實(shí)現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù)測方法，包括如下 步驟： S1，采集歷史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄和電站光伏功率記錄數(shù)據(jù)，構(gòu)建預(yù)測日和歷 史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄矩陣和歷史日特定時(shí)點(diǎn)的電站光伏功率記錄列向量； 52, 按照歷史日與預(yù)測日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄之間的馬氏距離，從歷史氣象因素 及光伏功率記錄中篩選出相似記錄，構(gòu)建原因相似的初選樣本集； 53, 根據(jù)初選樣本集中各歷史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素及光伏功率記錄與初選樣本總體 之間的馬氏距離，從初選樣本集中挑選出因果相似的精選樣本； 54, 對精選樣本集中各個(gè)量值的記錄數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的精選樣本集； 55, 構(gòu)建基于簡化間接因果徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的電站光伏功率的預(yù)測模型結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用 標(biāo)準(zhǔn)化的精選樣本集確定預(yù)測模型結(jié)構(gòu)中的參數(shù)，建立電站光伏功率的預(yù)測模型； 56, 根據(jù)電站光伏功率的預(yù)測模型和預(yù)測日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄，對預(yù)測日特定 時(shí)點(diǎn)電站光伏功率的值進(jìn)行預(yù)測。
[0006] 步驟S1，考慮總云量、降水量、相對濕度、氣壓、氣溫和風(fēng)速6個(gè)間接影響光伏功 率大小的氣象因素。
[0007] 步驟S2,按馬氏距離從小到大從歷史氣象因素及光伏功率記錄中篩選出與預(yù)測日 特定時(shí)點(diǎn)氣象因素記錄相似的樣本、構(gòu)建間接影響因素相似的初選樣本集；步驟S3,按馬 氏距離從小到大從初選樣本集中挑選出氣象因素及光伏功率記錄與初選樣本總體相似的 樣本、構(gòu)建間接影響因素及結(jié)果相似的精選樣本集。
[0008] 步驟S4,根據(jù)精選樣本集和均值為0、方差為1的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法，對精選樣本集 中各個(gè)量值的記錄數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。
[0009] 本發(fā)明方法針對指定電站的光伏功率，提出了一種基于簡化間接因果徑向基函數(shù) 網(wǎng)絡(luò)的電站光伏功率的預(yù)測模型結(jié)構(gòu)，合理隱去了影響電站光伏功率的主要?dú)庀笠蛩?太 陽輻射強(qiáng)度"。按與預(yù)測時(shí)點(diǎn)氣象因素的馬氏距離從歷史氣象及光伏功率記錄中篩選出相 似記錄、構(gòu)建間接影響因素相似（簡稱原因相似）的初選樣本集，繼而按與初選樣本總體的 馬氏距離挑選出間接影響因素及結(jié)果相似（簡稱因果相似）的精選樣本，再用精選樣本集 確定預(yù)測模型結(jié)構(gòu)中的待定參數(shù)，實(shí)現(xiàn)短期電站光伏功率的預(yù)測建模和預(yù)測。這種方法通 過在模型中隱含（不顯含）"太陽輻射強(qiáng)度"影響因素和考慮多個(gè)氣象因素并按各預(yù)測時(shí) 點(diǎn)建模，不僅簡化了預(yù)測模型、容易基于已有天氣預(yù)報(bào)信息實(shí)現(xiàn)預(yù)測，而且預(yù)測方法在原理 上更準(zhǔn)確，解決了已有電站光伏功率預(yù)測方法存在的要么不易實(shí)現(xiàn)、要么原理上不夠準(zhǔn)確 的問題。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù)測方法的實(shí)現(xiàn)流 程圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏電站通用輸入輸出模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施 例提供的短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù)測方法的實(shí)現(xiàn)流程，為了便于說明，僅示 出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下： 在步驟Sl中，根據(jù)已知的光伏發(fā)電原理、電站光伏發(fā)電功率及氣象記錄，構(gòu)建預(yù)測日 和歷史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄矩陣和歷史日特定時(shí)點(diǎn)的電站光伏功率記錄列向量。
[0012] 步驟Sl包括： 根據(jù)已知的光伏發(fā)電原理、預(yù)測日和歷史日特定時(shí)點(diǎn)（所述特定時(shí)點(diǎn)指某個(gè)光伏功率 預(yù)測時(shí)點(diǎn)）的氣象因素記錄，構(gòu)建如下預(yù)測日和歷史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄矩陣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種短期電站光伏功率的主因隱含型預(yù)測方法，其特征在于包括如下步驟： S1，采集歷史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄和電站光伏功率記錄數(shù)據(jù)，構(gòu)建預(yù)測日和歷 史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄矩陣和歷史日特定時(shí)點(diǎn)的電站光伏功率記錄列向量； 52, 按照歷史日與預(yù)測日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄之間的馬氏距離，從歷史氣象因素 及光伏功率記錄中篩選出相似記錄，構(gòu)建原因相似的初選樣本集； 53, 根據(jù)初選樣本集中各歷史日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素及光伏功率記錄與初選樣本總體 之間的馬氏距離，從初選樣本集中挑選出因果相似的精選樣本； 54, 對精選樣本集中各個(gè)量值的記錄數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的精選樣本集； 55, 構(gòu)建基于簡化間接因果徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的電站光伏功率的預(yù)測模型結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用 標(biāo)準(zhǔn)化的精選樣本集確定預(yù)測模型結(jié)構(gòu)中的參數(shù)，建立電站光伏功率的預(yù)測模型； 56, 根據(jù)電站光伏功率的預(yù)測模型和預(yù)測日特定時(shí)點(diǎn)的氣象因素記錄，對預(yù)測日特定 時(shí)點(diǎn)電站光伏功率的值進(jìn)行預(yù)測