[发明专利]一种短期光伏发电输出功率的预测方法

说明书

本发明涉及一种短期光伏发电输出功率的预测方法，其技术特点：获取光伏发电的数据，并将数据分为输入数据和输出数据，并对数据进行归一化处理；设置改进黏菌优化算法和相关向量机模型的参数；运行改进黏菌优化算法，获得相关向量机模型中的高斯核函数的最优参数；将优化得到的最优参数带入到相关向量机模型中；将预测数据输入到改进黏菌优化算法优化的相关向量机模型中得到预测结果，并对预测结果进行反归一化。本发明能够对短期光伏发电输出功率进行准确预测，提高预测的精度，能够避免地具有波动性和随机性的光伏发电接入电网时，对电网带来的冲击，使电力系统安全可靠运行。

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，尤其是一种短期光伏发电输出功率的预测方法。

背景技术

随着全球能源需求的不断增加，可再生能源的开发和利用在当今能源行业中的地位越来越重要。太阳能是具吸引力的可再生能源，具有绿色环保、无需运输、成本低廉以及可再生的特点。因此，开发新型光伏发电技术被认为是满足当今能源需求的重要解决方案。近几十年来，光伏发电在世界范围内迅速发展，2016年光伏年发电量首次高于风电，并于该年底全球光伏系统装机容量比上一年增长48％。虽然光伏发电具有很多优点，但是在其利用过程中仍存在一些缺点和局限，光照强度的不确定性和昼夜变化的周期性导致光伏发电站是一个典型的波动性和间歇性电源。此外，光伏发电系统的输出受气候、天气和其他因素的影响，会增加光伏并网的难度和电网调度的复杂性。从经济效益和方法可行性层面考虑，可以利用预测技术提前获知未来光伏发电情况，能够通过预测结果为电网的发电规划以及电力系统经济调度提供重要的参考信息。因此，对光伏发电系统进行功率预测是解决光伏系统发电存在波动以及功率不确定问题的最有效、最经济的方法之一。

按照预测时间长短的不同，光伏输出功率的预测方法可以分类为：短期预测——以小时或一天为单位，用于电力部门安排合理的日发电量。超短期预测——以分钟或一小时为单位，用于电网的实时调度。中长期预测——以周为单位，用于光伏电站的维护与运行管理。其中，短期光伏发电功率预测对电力部门制定日常发电安排、提高经济调度效率至关重要。在实时电网的经济调度方面，以小时或一天为单位的短期预测发挥着决定性作用，并且直接影响系统运行的安全性和稳定性。光伏系统进行短期预测与相关规划可实现电力系统的经济有效运行，并确保供电的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种短期光伏发电输出功率的预测方法，构建基于改进黏菌优化算法的相关向量机模型对短期光伏发电输出功率进行预测，解决了当具有波动性和随机性的光伏发电接入电网时，对电网安全稳定运行造成冲击的问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种短期光伏发电输出功率的预测方法，包括以下步骤：

步骤1，将光伏发电数据划分为训练数据和预测数据，并对数据进行归一化处理；

步骤2，设置和初始化改进黏菌优化算法和相关向量机模型的参数；

步骤3，使用训练数据训练相关向量机模型；

步骤4，计算每一个黏菌的适应度值，记录其中的最优适应度值和对应的黏菌位置；

步骤5，更新黏菌的位置；

步骤6，重复步骤3和步骤4计算每一个黏菌的适应度值；

步骤7，比较选出最优适应度值，并记录最优解；

步骤8，判断是否达到设定的最大迭代次数；

步骤9，输出具有最优适应度值的黏菌位置，并将黏菌位置带入相关向量机模型；

步骤10，使用相关向量机模型对预测数据进行预测；

步骤11，输出预测结果，预测结果反归一化；