一种区域能源联合出力预测修正方法及系统与流程

本发明涉及新能源发电控制，尤其涉及一种区域能源联合出力预测修正方法及系统。

背景技术：

1、我国西北地区地域辽阔，拥有丰富的太阳能与风能资源，是清洁能源发展的重要区域。当前，我国正致力于建设九大大型清洁能源基地，这些基地不仅装机规模宏大，而且集成了光伏发电、风能发电、光热发电、火力发电等多种异质能源，其内部能源形态的转换、耦合与解耦过程异常复杂。

2、由于基地覆盖地域广泛，风光资源的分布存在显著差异，各类型资源的发电禀赋各具特色。同时，各发电资源受到时间、空间等多重因素的制约，存在较大的不确定性，这为能源的调度和管理带来了极大的挑战。

3、为了充分发挥大型清洁能源基地的整体优势，提高能源利用效率，当前急需利用大数据、人工智能、机器学习等先进技术，从多能互补一体化的角度，对整体可用容量和出力进行精准预测。

4、然而，国内在大型清洁能源基地联合出力的预测方面仍面临诸多难题，如预测精度不足、联合预测时效性不高等问题，这在一定程度上制约了清洁能源的高效利用和发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题，提供一种区域能源联合出力预测修正方法及系统。

2、本发明要解决的技术问题在于提供一种区域能源联合出力预测修正方法，应用于包括多个发电单元的区域，所述方法包括：

3、获取区域内的各发电单元的历史环境数据、历史功率预测数据、历史实际功率数据；

4、获取各发电单元最新时刻的环境数据和最新时刻的功率预测数据；

5、根据所述历史环境数据、所述历史功率预测数据、所述历史实际功率数据计算各发电单元的功率预测综合可信度；

6、根据所述最新时刻的环境数据往前追溯第一预设时长，从所述历史环境数据中按照所述第一预设时长匹配到最近相似时刻的数据，根据所述最近相似时刻的数据计算各发电单元的功率短期预测准确率；

7、根据所述最新时刻的功率预测数据、所述功率预测综合可信度和所述功率短期预测准确率，计算修正后的功率预测值。

8、进一步地，所述发电单元包括：风力发电站、光伏发电站、水力发电站、光热发电站；

9、所述环境数据包括：光辐照强度、风速、海拔、温度、雨量。

10、进一步地，最新时刻的环境数据和最新时刻的功率预测数据包括：所述发电单元的最近时刻的超短期环境数据和最近时刻的超短期功率预测值。

11、进一步地，通过公式（1）计算各发电单元的所述功率预测综合可信度：

12、                                     （1）

13、其中，表示第个发电单元，表示发电单元的第个历史数据，表示发电单元的历史数据数量，和分别表示发电单元的第个历史功率预测数据和发电单元的第个实际功率数据，表示发电单元的额定发电功率，表示发电单元的综合可信度。

14、进一步地，从所述历史环境数据中按照第一预设时长匹配到最近相似时刻的数据，包括：

15、以所述最新时刻的环境数据的时刻往前第一预设时长的一组环境数据为基准，从所述历史环境数据中找到第一预设时长下特征最相似、且综合距离最小的历史环境数据作为所述最近相似时刻的数据。

16、进一步地，通过公式（2）计算两组数据之间的综合距离最小：

17、                             （2）

18、其中，表示计算的第个时间尺度，表示发电单元与所述最新时刻的环境数据距离最小的历史环境数据集合，表示第一预设时长内的光辐照强度时间序列，表示第一预设时长内的温度时间序列，表示第一预设时长内的风速时间序列，表示第一预设时长内的雨量时间序列，是基于、、和作为入参的距离计算方法。

19、进一步地，所述距离计算方法dis采用以下方法之一：欧式距离、曼哈顿距离、闵氏距离、马氏距离。

20、进一步地，通过公式（3）计算所述功率短期预测准确率：

21、                                          （3）

22、其中，表示所述最近相似时刻的数据的功率短期预测准确率，表示所述最近相似时刻的数据中的功率预测数据集合，表示  中的第i个数据，表示所述最近相似时刻的数据中的实际功率数据集合，表示  中的第i个数据，表示所述功率预测数据集合、所述实际功率数据集合中数据的个数。

23、进一步地，通过公式（4）计算所述修正后的功率预测值：

24、                                         （4）

25、其中，表示所述修正后的功率预测值，表示区域内发电单元的数量，表示发电单元的综合可信度，表示所述最近相似时刻的数据的功率短期预测准确率，表示发电单元的最新的功率预测数据。

26、为实现上述目的，本发明还提供一种区域能源联合出力预测修正系统，应用于包括多个发电单元的区域，所述系统包括：

27、数据获取单元，用于获取区域内的各发电单元的历史环境数据、历史功率预测数据、历史实际功率数据；还用于获取各发电单元最新时刻的环境数据和最新时刻的功率预测数据；

28、数据处理单元，用于将获取到的数据生成时间序列；

29、数据运算单元，用于根据数据处理单元生成的数据计算各发电单元的功率预测综合可信度、功率短期预测准确率；还用于根据所述最新时刻的功率预测数据、所述功率预测综合可信度和所述功率短期预测准确率，计算修正后的功率预测值；

30、数据输出单元，用于输出所述修正后的功率预测值，提供其他系统获取所述修正后的功率预测值的接口。

31、本发明的有益效果在于：

32、本发明提出了一种区域能源联合出力预测修正方法及系统，首先获取区域内的各发电单元的历史环境数据、历史功率预测数据、历史实际功率数据，然后获取各发电单元最新时刻的环境数据和功率预测数据，接着根据历史环境数据、历史功率预测数据、历史实际功率数据计算各发电单元功率预测综合可信度，接下来根据各发电单元的历史环境数据中匹配到与最新的环境数据在同一时间尺度下的最近相似时刻的数据，并计算各发电单元最近相似时刻的功率短期预测准确率，最后根据各发电单元的最新的功率预测数据、各发电单元预测综合可信度和各发电单元最近相似时刻的功率短期预测准确率，计算获取到修正后的功率预测值。本发明实现了区域内异质多能发电单元的出力的预测，解决了区域异质多能条件下联合出力预测精度不足、时效性低的问题，支撑能源大基地的建设。

技术特征：

1.一种区域能源联合出力预测修正方法，应用于包括多个发电单元的区域，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，最新时刻的环境数据和最新时刻的功率预测数据包括：所述发电单元的最近时刻的超短期环境数据和最近时刻的超短期功率预测值。

4. 根据权利要求1所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，通过公式（1）计算各发电单元的所述功率预测综合可信度：

5.根据权利要求1所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，从所述历史环境数据中按照第一预设时长匹配到最近相似时刻的数据，包括：

6. 根据权利要求5所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，通过公式（2）计算两组数据之间的综合距离最小：

7.根据权利要求6所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，所述距离计算方法dis采用以下方法之一：欧式距离、曼哈顿距离、闵氏距离、马氏距离。

8. 根据权利要求1所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，通过公式（3）计算所述功率短期预测准确率：

9. 根据权利要求1所述的区域能源联合出力预测修正方法，其特征在于，通过公式（4）计算所述修正后的功率预测值：

10.一种区域能源联合出力预测修正系统，应用于包括多个发电单元的区域，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本发明涉及新能源发电控制技术领域，尤其涉及一种区域能源联合出力预测修正方法及系统，所述方法包括：获取区域内的各发电单元的历史环境数据、历史功率预测数据、历史实际功率数据、最新时刻的环境数据和最新时刻的功率预测数据；根据获取的数据计算各发电单元的功率预测综合可信度、功率短期预测准确率；根据所述最新时刻的功率预测数据、所述功率预测综合可信度和所述功率短期预测准确率，计算修正后的功率预测值。本发明实现了区域内异质多能发电单元的出力的预测，解决了区域异质多能条件下联合出力预测精度不足、时效性低的问题，支撑能源大基地的建设。技术研发人员：刘戈,纪陵,吴言枫,刘文彪,王位杰受保护的技术使用者：南京国电南自电网自动化有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25