[发明专利]一种分布式光伏系统短期实时发电功率的预测方法及装置

说明书

本发明公开了一种分布式光伏系统短期实时发电功率的预测方法及装置，基于国网新能源云平台获取目标光伏电站在第一预设时间段的携带有时间戳的历史功率数据，通过对历史功率数据进行异常值剔除和缺失值补缺得到目标历史功率数据，对目标历史功率数据进行数据归一化处理并输入至构建的长短期记忆网络LSTM模型，得到光伏发电功率预测值，通过对光伏发电功率预测值进行反归一化求解，得到目标光伏电站的实时发电功率预测值。本发明在缺乏地面环境检测数据的前提下，采用基于长短期记忆网络的光伏发电功率预测方法，结合历史功率数据实现了对配电网0.4kV分布式光伏系统短期实时发电功率的预测。

技术领域

本发明涉及分布式光伏系统技术领域，更具体的说，涉及一种分布式光伏系统短期实时发电功率的预测方法及装置。

背景技术

分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电以投资小、回报周期短等优点，在近年来得到了爆发式增长，尤其是配电网0.4kV分布式光伏系统。

但是，由于配电网0.4kV分布式光伏系统具有散点多、分布广和增长快的特点，且因为成本等原因，使得目前无法对0.4kV光伏发电采集器进行集中监控，导致对于配电网0.4kV分布式光伏系统短期实时发电功率无法进行预测，这对于10kV及以上配电网的安全运行及稳定性都造成了极大的挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种分布式光伏系统短期实时发电功率的预测方法及装置，以实现在缺乏地面环境检测数据的前提下，采用基于长短期记忆网络的光伏发电功率预测方法，结合历史功率数据实现对分布式光伏系统短期实时发电功率的预测，由于目标光伏电站包括配电网0.4kV分布式光伏系统，因此，本发明可以对配电网0.4kV分布式光伏系统短期实时发电功率进行预测，从而为10kV及以上配电网的安全运行及稳定性提供了数据支持。

一种分布式光伏系统短期实时发电功率的预测方法，包括：

基于国网新能源云平台获取目标光伏电站在第一预设时间段的携带有时间戳的历史功率数据，所述目标光伏电站包括：配电网0.4kV分布式光伏系统；

对所述历史功率数据进行异常值剔除和缺失值补缺，得到目标历史功率数据；

对所述目标历史功率数据进行数据归一化处理，得到时间序列格式的归一化历史功率数据；

将所述归一化历史功率数据输入至构建的长短期记忆网络LSTM模型，得到光伏发电功率预测值；

对所述光伏发电功率预测值进行反归一化求解，得到所述目标光伏电站的实时发电功率预测值。

可选的，对所述历史功率数据进行缺失值补缺的过程包括：

查找所述缺失值最邻近的k个历史功率数据，对所述k个历史功率数据计算平均值，并用所述平均值替代所述缺失值。

可选的，对所述目标历史功率数据进行数据归一化处理时采用的归一化公式如下：

式中，x_i为归一化前的功率值，y_i为归一化后的功率值，x_min为样本数据最小值，x_max为样本数据最大值。

可选的，还包括：

基于所述国网新能源云平台采用变压器编号筛选与所述目标光伏电站同台区所有的集中式光伏电站；

根据每个所述集中式光伏电站的装机容量，在不限电条件下，计算每个所述集中式光伏电站在单个采集时间间隔内的平均出力系数；

从所有的所述集中式光伏电站中筛选出在第二预设时间段内平均出力系数最大的集中式光伏电站作为标杆电站；