專利名稱：光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池的光伏效應(yīng)將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電形式?，F(xiàn)階段，太陽能的推廣應(yīng)用日益呈現(xiàn)方興未艾的世界潮流，太陽能產(chǎn)業(yè)成為全球蓬勃興起的新能源產(chǎn)業(yè)之一。開發(fā)利用清潔、安全、環(huán)保的太陽能成為人類社會緩解日益加劇的能源短缺的共同選擇和治理嚴峻環(huán)境污染的有生力量。電網(wǎng)的穩(wěn)定運行需要在供需雙方之間保持一定的平衡，即根據(jù)用戶的消耗變化，預(yù)先安排火電、水電等發(fā)電機組的開啟和關(guān)停，從而相應(yīng)地調(diào)整供應(yīng)的總功率。由于光伏發(fā)電受天氣的影響較大，且不能像火電及水電一樣自由控制，所以光伏電站發(fā)電的輸出功率具有劇烈變化及間歇性等特點。由此，光伏電站并入電網(wǎng)必將對電網(wǎng)的平衡產(chǎn)生巨大影響。1)調(diào)峰問題。隨著天氣的變化，光伏電站的輸出功率劇烈變化，嚴重影響電網(wǎng)的調(diào)峰；2)電網(wǎng)穩(wěn)定問題。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動時，光伏電站由于不具備低電壓穿越能力，容易退出運行從而對電網(wǎng)帶來二次沖擊，影響電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；所以對光伏電站輸出功率進行有效監(jiān)測和預(yù)測，把光伏電站輸出功率納入電網(wǎng)的發(fā)電計劃編制，并參與實時調(diào)度，是保證電網(wǎng)穩(wěn)定經(jīng)濟運行的重要措施之一。從而能夠?qū)嵤┌l(fā)電運行自動控制，實現(xiàn)多元電源聯(lián)合調(diào)度。太陽能光伏發(fā)電功率預(yù)測的研究起步較晚。德國、丹麥、日本、美國、法國和加拿大等國均進行過相關(guān)研究。主要是在全國范圍設(shè)立太陽能資源監(jiān)測點，收集太陽能資源數(shù)據(jù)，并建立光伏發(fā)電功率預(yù)測模型，預(yù)測全國范圍光伏發(fā)電出力的時空分布。國外雖然已經(jīng)開展了太陽能資源布點監(jiān)測和光伏電站功率預(yù)測系統(tǒng)的相關(guān)研究，但仍然屬于起步階段，目前還沒有成熟的光伏電站功率預(yù)測系統(tǒng)系統(tǒng)。有鑒于此，本發(fā)明人積極加以研究和創(chuàng)設(shè)，以發(fā)明一種光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，來實現(xiàn)對光伏電站輸出功率的準確預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，準確度高的特點。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)的存儲及數(shù)據(jù)交互；數(shù)值天氣預(yù)報處理服務(wù)器，對從網(wǎng)絡(luò)下載的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行處理生成光伏電站所在地的預(yù)測時間段的氣象要素數(shù)據(jù)，并將氣象要素數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；
功率預(yù)測服務(wù)器，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)取氣象要素數(shù)據(jù)，并根據(jù)氣象要素數(shù)據(jù)與輸出功率的關(guān)系得到與該氣象要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)測時間段的光伏電站發(fā)電輸出功率，并將結(jié)果送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲；用戶界面服務(wù)器，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)取功率預(yù)測服務(wù)器的處理結(jié)果實現(xiàn)與用戶交互。進一步，所述功率預(yù)測服務(wù)器通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由預(yù)測時間段的氣象要素數(shù)據(jù)得到該預(yù)測時間段的光伏電站發(fā)電輸出功率。進一步，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)先用光伏電站所在地的歷史氣象要素數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，以與歷史氣象要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的輸出功率為輸出數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練。進一步，所述氣象要素數(shù)據(jù)包括輻照強度、溫度和風(fēng)速。進一步，功率預(yù)測服務(wù)器先將調(diào)取的輻照強度轉(zhuǎn)換為有效輻照強度，將溫度轉(zhuǎn)換為有效溫度。進一步，功率預(yù)測服務(wù)器通過如下公式將輻照強度轉(zhuǎn)換為有效輻照強度
權(quán)利要求
1.光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)的存儲及數(shù)據(jù)交互；數(shù)值天氣預(yù)報處理服務(wù)器，對從網(wǎng)絡(luò)下載的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行處理生成光伏電站所在地的預(yù)測時間段的氣象要素數(shù)據(jù)，并將氣象要素數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；功率預(yù)測服務(wù)器，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)取氣象要素數(shù)據(jù)，并根據(jù)氣象要素數(shù)據(jù)與輸出功率的關(guān)系得到與該氣象要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)測時間段的光伏電站發(fā)電輸出功率，并將結(jié)果送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲；用戶界面服務(wù)器，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)取功率預(yù)測服務(wù)器的處理結(jié)果實現(xiàn)與用戶交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)值天氣預(yù)報處理服務(wù)器依次通過第一二層交換機、反向隔離裝置和第二二層交換機與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述功率預(yù)測服務(wù)器通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由預(yù)測時間段的氣象要素數(shù)據(jù)得到該預(yù)測時間段的光伏電站發(fā)電輸出功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)先用光伏電站所在地的歷史氣象要素數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，以與歷史氣象要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的輸出功率為輸出數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象要素數(shù)據(jù)包括輻照強度、溫度和風(fēng)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，功率預(yù)測服務(wù)器先將調(diào)取的輻照強度轉(zhuǎn)換為有效輻照強度，將溫度轉(zhuǎn)換為有效溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，功率預(yù)測服務(wù)器通過如下公式將輻照強度轉(zhuǎn)換為有效輻照強度
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，功率預(yù)測服務(wù)器通過如下公式將溫度修正為光伏板表面的溫度T = Tai,+K · S式中，T為光伏板表面的溫度，Tair為環(huán)境溫度，S為光照強度，K為溫度系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù)還包括時間數(shù)據(jù)，所述時間數(shù)據(jù)包括月、日和時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光伏電站發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)的存儲及數(shù)據(jù)交互；數(shù)值天氣預(yù)報處理服務(wù)器，對從網(wǎng)絡(luò)下載的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行處理生成光伏電站所在地的預(yù)測時間段的氣象要素數(shù)據(jù)，并將氣象要素數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；功率預(yù)測服務(wù)器，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)取氣象要素數(shù)據(jù)，并根據(jù)氣象要素數(shù)據(jù)與輸出功率的關(guān)系得到與該氣象要素數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)測時間段的光伏電站發(fā)電輸出功率，并將結(jié)果送入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲；用戶界面服務(wù)器，從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)取功率預(yù)測服務(wù)器的處理結(jié)果實現(xiàn)與用戶交互。本發(fā)明系統(tǒng)簡單易行，準確度高。
文檔編號G06Q50/06GK102567809SQ20111036976
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者丁茂生, 馮雙磊, 劉純, 盧靜, 姜文玲, 張菲, 施佳鋒, 王偉勝, 王勃, 趙艷青 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 寧夏回族自治區(qū)電力公司