一种光伏电站发电功率预测方法与系统

本发明涉及功率预测，尤其涉及一种光伏电站发电功率预测方法与系统。

背景技术：

1、由于发电设备的特性的影响，光伏电站的发电功率容易受到天气等因素的影响，因此外部光照强度的变化会导致光伏电站的发电功率的变化，因此如何实现对光伏电站的发电功率的动态预测成为亟待解决的技术问题。

2、为了实现对光伏电站的发电功率的动态预测，在发明专利cn202310383207.0《一种光伏电站功率预测方法、装置及相关设备》中通过获取光伏电站在第一时间段内的气象预报时间序列、在第二时间段内的辐照强度实测时间序列及功率实测时间序列，将各时间序列输入训练后的功率预测模型中，得到第一时间点的功率预测值，但是却存在以下技术问题：

3、现有技术方案中在进行发电功率预测时忽视了对光伏组件的老化状态的评估，不同的老化状态的光伏组件的发电效率存在一定程度的差异，因此在进行发电功率的预测时，若不考虑光伏组件的老化状态，则无法准确的实现对光伏电站的输出功率的准确预测。

4、现有技术方案中忽视了不同区域的光伏组件的分布情况以及不同的时刻进行发电功率的预测，当处于不同的时刻时，光照的方向会存在一定程度的差异，不同区域的接受到的光照强度也存在具体的差异，因此若不考虑上述因素，则同样无法准确的实现对光伏电站的输出功率的准确预测。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种光伏电站发电功率预测方法；本发明的另一目的是提供一种光伏电站发电功率预测系统。

2、技术方案：本发明所述的光伏电站发电功率预测方法包括如下步骤：

3、(1)获取光伏电站的不同的光伏组件在预设时长内的历史发电量，并结合所述光伏组件在指定时间内的不同的预设时长内的历史发电量进行不同的光伏组件的问题评估值以及疑似老化光伏组件的确定；

4、(2)根据安装位置以及光照时长进行疑似老化光伏组件的相似位置的光伏组件以及相似时长的光伏组件的确定，并根据所述疑似老化光伏组件与所述疑似老化光伏组件的相似位置的光伏组件以及相似时长的光伏组件在预设时长内的不同时段的历史发电量的偏差情况、问题评估值以及运行年限进行疑似老化光伏组件的老化率以及老化光伏组件的确定；

5、(3)根据所述预测时间段的天气数据进行所述预测时间段的不同的光照方向的光照强度以及光照时长的确定；

6、(4)通过所述光照方向将所述光伏电站的光伏组件划分为多个区域，获取每个区域的光伏组件的数量以及问题评估值、疑似老化光伏组件和老化光伏组件的数量以及老化率，并结合每个区域的位置以及不同的关照方向的光照强度以及光照时长确定光伏电站在预测时间段的发电功率。

7、进一步地，所述步骤(1)中预设时长由光伏电站的光伏组件的数量进行确定，光伏组件的数量越多，则预设时长越短，取值范围为1天到3天。

8、进一步地，所述步骤(1)中指定时间根据光伏电站的天气数据的变动情况进行确定，光伏电站的天气数据的变动越剧烈，则所述指定时间越长。

9、进一步地，所述步骤(2)中当光伏组件的问题评估值不满足要求时，则确定光伏组件为疑似老化光伏组件。

10、进一步地，所述光伏组件的问题评估值的计算方法为：

11、(1.1)根据光伏电站的不同的光伏组件在预设时长内的历史发电量以及预设比例确定与所述光伏组件在预设时长内的历史发电量的最大值的偏差最小的预设比例的光伏组件，并通过所述预设比例的光伏组件的历史发电量进行所述光伏组件在预设时长内的发电量基准值的确定；

12、(1.2)通过光伏组件在指定时间内的不同的预设时长内的历史发电量以及发电量基准值的偏差量进行偏差量存在问题的预设时长的数量以及在存在问题的预设时长内的偏差量的数量和的确定，并结合所述光伏组件在预设时长内的历史发电量以及发电量基准值的偏差量的最大值进行所述光伏组件的发电量异常值的确定；

13、(1.3)当光伏组件的发电量异常值不满足要求时：

14、确定光伏组件属于疑似老化光伏组件，将光伏组件的发电量异常值作为光伏组件的问题评估值；

15、(1.4)当光伏组件的发电量异常值满足要求时：

16、根据光伏组件在筛选时间内的不同的预设时长内的历史发电量进行光伏组件在筛选时间内的不同的预设时长内的历史发电量的平均值以及波动量的确定，根据波动量不满足要求的预设时长的数量以及波动量、筛选时间内的预设时长的数量进行光伏组件的发电量波动评估值的确定；

17、(1.5)当光伏组件的发电量波动评估值满足要求时：

18、确定光伏组件不属于疑似老化光伏组件，并将光伏组件的发电量异常值作为光伏组件的问题评估值；

19、(1.6)当所述光伏组件的发电量波动评估值不满足要求时：

20、通过光伏组件的问题评估值以及发电量异常值进行光伏组件的问题评估值的确定。

21、进一步地，所述步骤(2)光伏组件的确定包括：

22、根据疑似光伏老化组件的安装位置进行疑似老化光伏组件在预设时长内的不同的光照时刻的光照强度的确定，并通过不同的光照时刻的光照强度进行相似位置的光伏组件的确定，根据不同的光照时刻的光照强度以及光照时长进行光伏组件在预设时长内的光照总强度的确定，并根据光照总强度进行相似时长的光伏组件的确定。

23、进一步地，所述步骤(2)疑似老化光伏组件的老化率的确定方法为：

24、(2.1)将所述疑似老化光伏组件的相似位置的光伏组件作为相似位置光伏组件，将所述疑似老化光伏组件的相似时长的光伏组件作为相似时长光伏组件；

25、(2.2)根据光伏电站的相似位置光伏组件在预设时长内的历史发电量以及预设比例确定与所述相似位置光伏组件在预设时长内的历史发电量的最大值的偏差最小的预设比例的相似位置光伏组件，并通过所述相似位置光伏组件的历史发电量进行所述相似位置光伏组件在预设时长内的不同时段的发电量基准值的确定；

26、(2.3)通过所述相似位置光伏组件在预设时长内的不同时段的发电量基准值以及所述疑似老化光伏组件的发电量确定是否存在发电量与所述发电量基准值的偏差量不满足要求的时段，若否，则进入下一步骤，若是，则进入步骤(2.11)；

27、(2.4)判断所述相似时长光伏组件在预设时长内的基准发电量以及所述疑似老化光伏组件的发电量的偏差量是否满足要求，若否，则通过所述问题评估值以及运行年限进行所述疑似老化光伏组件的老化率的确定，若是，则进入步骤(2.11)；

28、(2.5)通过所述发电量与所述相似位置光伏组件的发电量基准值的偏差量不满足要求的时段的数量、与所述相似位置光伏组件的发电量基准值的偏差量、相似位置光伏组件的数量以及与所述疑似老化光伏组件的发电量的偏差量不满足要求的相似位置光伏组件的数量进行疑似老化光伏组件的相似位置老化率的确定；

29、(2.6)通过所述发电量与所述相似时长光伏组件的基准发电量的偏差量、所述相似时长光伏组件的数量以及与所述疑似老化光伏组件的发电量的偏差量不满足要求的相似时长光伏组件的数量进行疑似老化光伏组件的相似时长老化率的确定，并结合所述疑似老化光伏组件的相似位置老化率、所述问题评估值以及运行年限进行所述疑似老化光伏组件的老化率的确定。。

30、进一步地，所述步骤(2)中当疑似老化光伏组件的老化率大于预设老化率限定值时，则确定所述疑似老化光伏组件为老化光伏组件，其中预设老化率限定值根据光伏电站的光伏组件的数量进行确定，光伏电站的光伏组件的数量越多，则所述预设老化率限定值越小。

31、本发明所述的光伏电站发电功率预测系统包括：

32、获取模块，用于获取光伏电站的不同的光伏组件在预设时长内的历史发电量，并结合所述光伏组件在指定时间内的不同的预设时长内的历史发电量进行不同的光伏组件的问题评估值以及疑似老化光伏组件的确定；

33、预测模块，用于根据所述预测时间段的天气数据进行所述预测时间段的不同的光照方向的光照强度以及光照时长的确定。

34、有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：

35、实现了从光伏组件在一定时间周期内的历史发电量的变动情况对疑似存在老化的光伏组件的筛选，也为进一步提升光伏组件的发电功率的预测的准确性奠定了基础；

36、避免了原有的简单的考虑历史发电量而不考虑光照条件对老化光伏组件的评估的不够准确的技术问题，从而实现了对老化光伏组件的筛选，也为进一步提升光伏组件的发电功率的预测的准确性奠定了基础；

37、不仅可以提前合理安排与光伏发电配套的能源，从而减少不必要的成本；而且可以减少光伏发电时的突变性所带来的影响，保障了电力系统的稳定性以及安全性。光伏发电预测的准确性不断提高时也有助于光伏发电产业的发展。