專利名稱：一種預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)光互補發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及對風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)能量管理中發(fā)電組件未來某時間段內(nèi)發(fā)電能力的一種預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
全球能源緊缺以及日益嚴重的環(huán)境污染問題，使得作為可再生清潔能源的風(fēng)能和太陽能受到世界越來越多的重視，風(fēng)電和光伏發(fā)電規(guī)模占電網(wǎng)發(fā)電總量比例不斷攀升。風(fēng)光互補發(fā)電利用風(fēng)能和太陽能天然互補性，使得其可靠性與經(jīng)濟性相對于獨立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)更高，但受風(fēng)速、太陽光照強度隨機性和間歇性的影響，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)輸出功率隨機波動性較大。風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的能量管理是實現(xiàn)風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)輸出功率穩(wěn)定的關(guān)鍵，而對風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電進行功率預(yù)測是制定合理的能量管理策略的重要依據(jù)。由此可知，應(yīng)用于風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)能量管理中的功率預(yù)測是確保風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)輸出功率穩(wěn)定的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的功率預(yù)測方法分為基于物理模型的功率預(yù)測方法和基于歷史數(shù)據(jù)的功率預(yù)測方法。1、基于物理模型的功率預(yù)測方法受模型輸入數(shù)值天氣預(yù)報計算網(wǎng)格分辨率與模式的影響，目前國內(nèi)的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)分辨率為1小時，不能滿足能量管理要求預(yù)測分辨率小于1小時的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。2、基于歷史數(shù)據(jù)的功率預(yù)測方法其分辨率可以滿足風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的要求，但這種方法需要大量歷史數(shù)據(jù)，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)要求的預(yù)測分辨率變化時，需要選取不同時間間隔的歷史數(shù)據(jù)序列重新建立模型，不能滿足預(yù)測分辨率頻繁變化時的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。由于現(xiàn)場每一條饋線上的機組數(shù)量不等，每臺風(fēng)力和光伏組件的控制周期也不一定相同，再加上現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的不定周期，系統(tǒng)控制要適應(yīng)每一條環(huán)路的時間差別就需要能量管理分配周期可變。功率預(yù)測服務(wù)于系統(tǒng)能量管理的分辨率同樣需要不斷變化。因此，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)就需要一種預(yù)測精度高、預(yù)測分辨率可變的功率預(yù)測方法，來滿足風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，以減小功率預(yù)測的時間間隔，并實現(xiàn)預(yù)測分辨率可變，滿足風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)能量管理對功率預(yù)測數(shù)據(jù)分辨率的要求。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，其特征在于， 包括以下步驟(1)、根據(jù)未來一天的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，得到風(fēng)力發(fā)電機測風(fēng)儀處天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的風(fēng)速或光伏組件實際工作環(huán)境下的天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的溫度和光照強度，并作為未來天氣數(shù)據(jù)；(2)、確定功率預(yù)測分辨率T分鐘，并提取風(fēng)力發(fā)電機測風(fēng)儀處或光伏組件實際工作環(huán)境下當(dāng)前預(yù)測時刻之前d天分辨率為T的實測歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)或?qū)崪y歷史溫度和光照強度數(shù)據(jù)作為歷史天氣數(shù)據(jù)，其中T為分鐘數(shù)；(3)、計算第j天的歷史天氣數(shù)據(jù)與未來天氣數(shù)據(jù)變化趨勢的相似度
權(quán)利要求
1. 一種預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、根據(jù)未來一天的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，得到風(fēng)力發(fā)電機測風(fēng)儀處天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的風(fēng)速或光伏組件實際工作環(huán)境下的天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的溫度和光照強度，并作為未來天氣數(shù)據(jù)；(2)、確定功率預(yù)測分辨率T分鐘，并提取風(fēng)力發(fā)電機測風(fēng)儀處或光伏組件實際工作環(huán)境下當(dāng)前預(yù)測時刻之前d天分辨率為T的實測歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)或?qū)崪y歷史溫度和光照強度數(shù)據(jù)作為歷史天氣數(shù)據(jù)，其中T為分鐘數(shù)；(3)、計算第j天的歷史天氣數(shù)據(jù)與未來天氣數(shù)據(jù)變化趨勢的相似度
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，其特征在于，所述的相似度較大是指相似度大于80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，其特征在于，所述的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)中的風(fēng)速數(shù)據(jù)，經(jīng)過天氣預(yù)報數(shù)據(jù)修正模塊提高其精確度后，再經(jīng)過風(fēng)場風(fēng)力發(fā)電機物理模型處理，得到風(fēng)力發(fā)電機組測風(fēng)儀處的天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的風(fēng)速；其中，天氣預(yù)報數(shù)據(jù)修正模塊是根據(jù)歷史天氣預(yù)報信息及其誤差樣本對氣象部門提供的數(shù)值天氣預(yù)報風(fēng)速數(shù)據(jù)進行的修正；風(fēng)場風(fēng)力發(fā)電機物理模型計算數(shù)值天氣預(yù)報點到風(fēng)場的天氣數(shù)據(jù)變化，然后考慮尾流效應(yīng)、風(fēng)輪本身對風(fēng)速的影響得到風(fēng)力發(fā)電機組測風(fēng)儀處的天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的風(fēng)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，其特征在于，所述的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)中的溫度和光照強度數(shù)據(jù)，經(jīng)過天氣預(yù)報數(shù)據(jù)修正模塊提高其精確度后，得到光伏組件實際工作環(huán)境下的天氣預(yù)報各預(yù)測時刻的溫度和光照強度；天氣預(yù)報數(shù)據(jù)修正模塊根據(jù)歷史天氣預(yù)報數(shù)據(jù)及其誤差樣本對氣象部門提供的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)進行修正。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種本發(fā)明預(yù)測分辨率可變的風(fēng)光功率預(yù)測方法，首先根據(jù)風(fēng)光能量管理系統(tǒng)得到所需預(yù)測數(shù)據(jù)的分辨率，通過提取當(dāng)前預(yù)測時刻之前若干天在該分辨率下的歷史天氣數(shù)據(jù)，計算歷史天氣數(shù)據(jù)與未來天氣數(shù)據(jù)在變化趨勢的相似度，計算得出未來24小時在預(yù)測分辨率下的天氣數(shù)據(jù)變化趨勢權(quán)值，依據(jù)此權(quán)值算出天氣數(shù)據(jù)的預(yù)測值變化趨勢量，最終推算出未來24小時在所需預(yù)測分辨率下的天氣數(shù)據(jù)預(yù)測值。這樣，可以根據(jù)分辨率較低的數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)最終可得不同功率預(yù)測分辨率條件下時間間隔較短的功率預(yù)測結(jié)果，為風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)能量管理提供了有力的數(shù)據(jù)支持，對保障風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)輸出功率穩(wěn)定有著重要意義。
文檔編號G01R21/00GK102419394SQ20111025789
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者徐紅兵, 辛?xí)詭? 鄒見效 申請人:電子科技大學(xué)