一種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，主要包括：將總輻射年總量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化矩平處理；基于總輻射年總量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化矩平處理結(jié)果，將年總輻射變量場(chǎng)矩陣進(jìn)行EOF分解；基于年總輻射變量場(chǎng)矩陣的EOF分解結(jié)果，按方差極大正交轉(zhuǎn)動(dòng)原則進(jìn)行載荷矩陣和因子矩陣旋轉(zhuǎn)，分別計(jì)算方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率；根據(jù)方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率計(jì)算結(jié)果，劃分輻照度區(qū)域。本發(fā)明所述基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中穩(wěn)定性差、能量轉(zhuǎn)換效率低和環(huán)保性差等缺陷，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性好、能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)保性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及針對(duì)光伏發(fā)電的太陽年總輻射分析領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，國(guó)家發(fā)改委已在青海、甘肅等省份規(guī)劃了十余個(gè)百萬千瓦級(jí)光伏發(fā)電基地，目前，我國(guó)已進(jìn)入光伏發(fā)電高速發(fā)展時(shí)期。2012年全年國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍光伏發(fā)電量35.68億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)466%。
[0003]以甘肅為例，截至2013年11月，甘肅并網(wǎng)光伏發(fā)電容量已超過200萬千瓦，成為既風(fēng)電之后的第二大新興能源。眾所周知，光伏發(fā)電是通過太陽能電池板將太陽輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能，因此，對(duì)光伏電站所在區(qū)域按太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行區(qū)域劃分有助于我國(guó)大型光伏發(fā)電基地的規(guī)劃和發(fā)展，有助于對(duì)大型光伏發(fā)電基地所在區(qū)域進(jìn)行輻射強(qiáng)度監(jiān)測(cè)，從而加快新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代步伐，在保障國(guó)家能源安全，促進(jìn)節(jié)能減排，保護(hù)生存環(huán)境等方面具有重要意義。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在穩(wěn)定性差、能量轉(zhuǎn)換效率低和環(huán)保性差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性好、能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)保性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，主要包括:
[0007]a、將總輻射年總量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化矩平處理；
[0008]b、基于總輻射年總量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化矩平處理結(jié)果，將年總輻射變量場(chǎng)矩陣進(jìn)行EOF分解；
[0009]C、基于年總輻射變量場(chǎng)矩陣的EOF分解結(jié)果，按方差極大正交轉(zhuǎn)動(dòng)原則進(jìn)行載荷矩陣和因子矩陣旋轉(zhuǎn)，分別計(jì)算方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率；
[0010]d、根據(jù)方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率計(jì)算結(jié)果，劃分輻照度區(qū)域。
[0011]進(jìn)一步地，在步驟a中，所述將總輻射年總量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化距平處理的操作，具體包括:
[0012]令
【權(quán)利要求】
1.一種基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，主要包括: a、將總輻射年總量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化矩平處理； b、基于總輻射年總量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化矩平處理結(jié)果，將年總輻射變量場(chǎng)矩陣進(jìn)行EOF分解； C、基于年總輻射變量場(chǎng)矩陣的EOF分解結(jié)果，按方差極大正交轉(zhuǎn)動(dòng)原則進(jìn)行載荷矩陣和因子矩陣旋轉(zhuǎn)，分別計(jì)算方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率； d、根據(jù)方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率計(jì)算結(jié)果，劃分輻照度區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，在步驟a中，所述將總輻射年總量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化距平處理的操作，具體包括:
令
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，在步驟b中，所述將年總輻射變量場(chǎng)矩陣進(jìn)行EOF分解的操作，具體包括: 將觀測(cè)資料構(gòu)造為年總輻射變量場(chǎng)矩陣Xnxm,即:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，在步驟b中，所述將年總輻射變量場(chǎng)矩陣進(jìn)行EOF分解的操作，具體還包括:矩陣Tnxm為特征向量權(quán)重系數(shù)，將Tnxm標(biāo)準(zhǔn)化，并記為F:F=A_1/2T;其中，Λ為矩陣
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，在步驟c中，所述按方差極大正交轉(zhuǎn)動(dòng)原則進(jìn)行載荷矩陣和因子矩陣旋轉(zhuǎn)的操作，具體包括: 按方差極大正交轉(zhuǎn)動(dòng)原則將F、L進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使得L陣中各列元素平方的相對(duì)方差之和達(dá)到最大； 若取前P個(gè)因子，則使:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，在步驟c中，所述分別計(jì)算方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的操作，具體包括: 根據(jù)正交性，應(yīng)滿足以下條件:

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交分解的輻照度區(qū)域劃分方法，其特征在于，在步驟d中，所述劃分輻照度區(qū)域的操作，具體包括: 當(dāng)待劃分區(qū)域中前兩個(gè)旋轉(zhuǎn)載荷向量的累積方差貢獻(xiàn)為32.8%時(shí)，選取載荷絕對(duì)值≤0.6作為區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分區(qū)，得到甘肅總輻射年總量?jī)蓚€(gè)主要分區(qū)； 總輻射年總量第一旋轉(zhuǎn)載荷向量的高值區(qū)位于甘肅省西北部酒泉附近，有明顯的年代際特征； 第二旋轉(zhuǎn)載荷向量的高值區(qū)在河西走廊北部，年代際特征明顯；REOF分區(qū)印證了總輻射年平均分布的結(jié)果，酒泉地區(qū)三十年的總輻射年總量具有顯著的局地變化特征，由于總輻射的變化趨勢(shì)較為一致，區(qū)域內(nèi)的站點(diǎn)視為片區(qū)代表站。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK103870999SQ201410064851
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】汪寧渤, 路亮, 周強(qiáng), 王定美, 程序, 劉光途, 呂清泉, 陳釗 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心