[发明专利]一种基于城市天气预报的低成本光伏发电功率预测方法

摘要

本发明公开了一种基于城市天气预报的低成本光伏发电功率预测方法，通过日地模型计算系外辐射强度,先得到系外太阳辐射对大气的穿透系数,再得到可求出统计穿透系数的天气预报类型分类器模型，再得到前14天的统计穿透系数，将得到的统计穿透系数与穿透系数相减得到差值序列，并与对应权值序列乘累加得到穿透系数误差，通过穿透系数误差修正当天预测天气类型下的统计穿透系数得到预测穿透系数，并利用预测日的系外辐射强度曲线反推出预测太阳辐射强度曲线，经过光照强度‑功率关系便可得出电站的发电功率预测曲线。本发明能根据天气状态预测的发布实现实时预测，同时不依赖价格高昂的数值天气预报产品，减少了发电功率预测的成本。

主权项

一种基于城市天气预报的低成本光伏发电功率预测方法，其特征在于包括如下步骤：步骤(1)、根据日地模型计算历史太阳高度变化曲线序列{Sn(t)}，根据系外太阳辐射常数1353w/m2计算出历史系外太阳辐射强度曲线序列{Gn(t)}；计算历史日测量太阳辐射总量和历史日系外太阳辐射总量的比值，即历史日辐射穿透系数序列{αn}；根据历史城市天气预报序列{wn}对日辐射穿透系数进行分类，得出各个天气分类下的统计辐射穿透系数分类表J(wm)；步骤(2)、根据前14天的天气预报序列{wj}并由统计辐射穿透系数分类表J(wm)可得出前14天的分类统计穿透系数序列通过与实际计算得出的14天历史穿透系数序列{αj}作差计算出14天穿透系数误差序列{θj}，乘以权值序列{Δj}后求和，作为预测穿透系数的修正误差θ；步骤(3)、把预测目标日前一天预报当天的天气类型wp根据统计辐射穿透系数分类表J(wm)得到预测分类穿透系数αp，用修正误差θ加上预测分类穿透系数αp得出预测穿透系数αΔ；计算预测目标日的系外太阳辐射强度曲线Gp(t)后乘以预测穿透系数αΔ得出当天的太阳辐射强度预测曲线Fp(t)；根据电站的光照强度‑功率关系K(F)，计算出电站发电量预测曲线P(t)；在步骤(1)和步骤(3)中的系外太阳辐射强度曲线G(t)计算方法如下： δ＝sin‑1(0.39795cos(0.98563(N‑173)))            (1)G(t)=1353·S(t-π2)S(t-π2)>00S(t-π2)≤0---(3)]]>式中，δ为当天的太阳赤纬；N为自每年1月1日开始计算的日数；为电站的地理纬度；t为恒星时的时角；1353为系外太阳辐射常数；S(t)为太阳高度变化曲线，式中通过移项并取大于0的值，该部分即代表日昼部分，当的时刻即为日出日落时刻。