[发明专利]一种光伏电站发电功率预测方法及装置

说明书

本发明提供一种光伏电站发电功率预测方法和相关设备，方案包括：获取各个光伏发电区域的实际发电功率数据；基于所述实际发电功率数据与理论发电数据的比较结果，判断光伏发电区域发电功率是否受到云团阴影遮挡影响及影响程度，并记录光伏发电区域受到云团阴影遮挡影响的时刻；基于各个光伏发电区域受到云团阴影遮挡影响的时刻的差值，计算得到云团的行进路径和行进速度；基于云团的行进路径、行进速度以及影响程度对所述行进路径上的各个光伏发电区域的发电功率进行预测，提高了光伏发电区域的超短期功率预测的可靠性。

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，具体涉及一种光伏电站发电功率预测方法及装置。

背景技术

光伏电站的发电功率与光伏组件表面接收到的日照辐射量直接相关，并受气象因素影响存在随机性、波动性的特点。对光伏发电站提供精准的光伏功率预测可以为电站运维提供支撑，有利于光伏电站设备状态诊断与评估；可以为电力调度提供支撑，协调其它可控电源、储能与光伏发电的配合。

光伏发电功率预测从时间尺度上可以分为中长期功率预测、短期功率预测和超短期功率预测，中长期功率预测一般为一周以上，短期功率预测为1～3天，超短期功率预测为0-4小时，其中短期、超短期预测的时间分辨率至少为15分钟。超短期功率预测中，云团遮挡日照形成的阴影随着云团移动和生消变化，是造成光伏电站发电功率大幅度波动的主要原因。

目前，光伏电站发电功率的预测方法主要是基于历史气象数据和光伏电站输出功率数据的统计分析或机器学习，采用神经网络算法、支持向量机算法等进行短期预测，但这些方案都不涉及云图数据，对超短期时间尺度上云团遮挡导致的发电功率突变难以预测。部分方法根据气象云图预估云团的移动情况，进而对太阳辐照度进行预测，但常用气象云图的时间分辨率为30分钟，空间分辨率为2.5公里，不适合超短期预测需求。

近年来，随着电荷耦合器件技术和数字图像处理技术的发展，利用地面天空成像仪等地基遥感测云仪器能较好地实现对光伏电站上空云团的实时监测，例如，申请号为201310215543.0的中国专利，能够根据地基云图对光伏发电站的输出功率进行超短期功率预测，分析云团对光伏电站发电的影响，最小时间分辨率可达30秒，能满足超短期时间尺度需求。

再例如，申请号为201710638833.4的中国专利，该专利公开的技术方案以若干个功率传感器组成单位阵列传感器，将若干个单位阵列传感器以光伏电站为中心做圆形阵列排布，通过各传感器的数据监测对比，获得当前位置云团运动矢量和光伏发电功率，由此对位于中心位置的光伏发电厂数分钟后的发电功率进行准确连续预测。

申请人经过研究发现，中国专利201310215543.0根据地基云图进行超短期功率预测的方法存在以下缺点：1)在云遮挡光伏电站造成辐照减少时，云团高度、厚度对辐照减少程度都有影响，而地基云图对云团高度、厚度信息获取困难，难以准确预测云团阴影对辐照的影响，会造成预测的误差。2)地面天空成像仪的监测范围较小，因此，在云团移动速度较快时，会很快移出监测范围。预测时间尺度可能达不到超短期4小时的要求。

中国专利201710638833.4根据地基传感器进行功率预测的方法存在以下缺点：传感器布置范围广、通信线路长，施工难度大、成本高，在野外地形条件复杂、分布式光伏周边建筑密集等情况下难以找到符合要求的传感器安装位置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种光伏电站发电功率预测方法及装置，以实现，光伏发电站发电功率的超短期精准预测。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种光伏电站发电功率预测方法，包括：

获取各个光伏发电区域的实际发电功率数据；

基于所述实际发电功率数据与理论发电数据的比较结果，判断光伏发电区域发电功率是否受到云团阴影遮挡影响及影响程度，并记录光伏发电区域受到云团阴影遮挡影响的时刻；