技術領域

本發明涉及一種光伏電站發電功率超短期預測方法，屬于光伏發電功率預測技術領域。

背景技術

在當今全球化石能源日益緊缺、環境污染日益惡化等壓力下，合理開發可再生能源，提高能源的利用率，是解決我國經濟和社會快速發展過程中日益凸顯的能源需求增長與能源緊缺、能源利用與環境保護之間矛盾的必然選擇。太陽能作為一種可再生綠色清潔能源，逐漸受到各國青睞，光伏發電得到快速發展。但由于光伏發電天然具有的間歇性、波動性和周期性等特點，光伏發電并網給整個電網的安全穩定經濟運行造成了巨大的影響。因此開展光伏電站發電功率預測技術的研究至關重要，對光伏電站發電功率進行較為準確的預測，一方面有助于電力調度部門提前了解光伏電站發電功率變化，優化調整電網實時調度計劃，統籌安排常規能源和光伏發電的協調配合；另一方面有助于電力系統減少旋轉備用容量，降低運行成本。

根據分類標準的不同，光伏電站發電功率預測有多種分類方法。按照預測時間尺度的不同，可分為短期預測(預測未來0～72小時或更長時間)、超短期預測(預測未來0～4小時)；按照預測模型對象的不同，可分為基于輻照度預測的間接法、基于功率預測的直接法；按照預測模型原理的不同，可分為統計方法、物理方法、統計與物理相結合的方法。

光伏電站發電功率超短期預測是指對光伏電站未來0～4小時的發電功率進行預測，現有的光伏電站發電功率超短期預測多采用單一數據源、單種預測方法對光伏電站未來0～4小時的發電功率進行預測。也有采用多種預測方法組合預測，但都是將多種預測方法串聯，依次對單一數據源進行處理。在實際工程應用中，一旦出現輸入數據源暫時中斷的情況，就會導致該時刻的預測失敗，影響光伏電站發電功率超短期預測精度。由于光伏電站發電功率超短期預測結果直接影響著電網實時調度計劃的優化調整，因此亟需開展光伏電站發電功率超短期預測技術的研究，降低光伏發電并網對整個電網的不利影響，提高電力系統中的光伏裝機比例。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種光伏電站發電功率超短期預測方法，提高光伏電站發電功率超短期預測精度，為電力調度部門依據光伏電站發電功率超短期預測結果提前了解光伏電站發電功率變化，優化調整電網實時調度計劃，統籌安排常規能源和光伏發電的協調配合，減少電力系統旋轉備用容量，降低運行成本。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種光伏電站發電功率超短期預測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：獲取光伏電站的歷史實測功率數據和短期預測功率數據；

步驟2：對所述光伏電站的歷史實測功率數據和短期預測功率數據進行剔除無效數據的預處理；

步驟3：根據預處理后的光伏電站的歷史實測功率數據和短期預測功率數據，利用基于預測時間長度的光伏電站發電功率超短期預測模型得到不同的預測時間長度對應的光伏電站的超短期預測功率；

步驟4：根據所獲得的光伏電站的超短期預測功率確定光伏電站發電功率超短期預測模型的最佳預測時間長度；

步驟5：采用基于最佳預測時間長度的光伏電站發電功率超短期預測模型進行光伏電站的超短期功率預測。

光伏電站發電功率超短期預測主要采用數理統計法，對光伏電站所在地環境氣象站的歷史觀測數據和周邊氣象臺站的歷史觀測數據進行分析，根據實際需要選擇逐步回歸法、時間序列法、BP神經網絡法等方法進行光伏發電預測建模試驗，最后選取預測效果最好的一種光伏發電預測模型。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1.本發明通過比較不同預測時間長度的光伏電站發電功率超短期預測模型得到的光伏電站超短期預測功率結果，建立基于最佳預測時間長度的光伏電站發電功率超短期預測模型，有效提高了光伏電站發電功率超短期預測的精度。

2.本發明通過對光伏電站光伏發電過程中的超短期功率進行預測，能夠為電力調度部門依據光伏電站發電功率超短期預測結果提前了解光伏電站發電功率變化，優化調整電網實時調度計劃，統籌安排常規能源和光伏發電的協調配合，減少電力系統旋轉備用容量，降低運行成本。