一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法技術

本發明專利技術公開了一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，屬于光伏發電技術領域。該方法利用相似變量的基值點誤差，采用組合權重法求取相似誤差，確定相似日，然后將相似日的輸出功率按不同權重系數加權得到預測功率。根據最小鑒別信息原理，將主觀權重和客觀熵權有效融合獲得相似日選取的組合權重系數，功率權重系數按相似性指標生成。某光伏電站實測數據算例仿真表明，所提方法可選出相似度高的相似日，提高了光伏輸出功率的預測精度，有利于光伏發電系統并網運行和電網安全經濟調度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，屬于光伏發電

技術介紹
光伏并網發電已成為光伏發電的主流趨勢。但光伏發電存在波動性、間歇性等缺點，光伏發電大規模并網對電力系統經濟、安全、穩定運行造成影響。對光伏發電輸出功率進行準確預測可為電網功率調度提供有益的參考。目前光伏功率預測從方法上可分為物理方法和統計方法2類。物理方法將氣象預測數據作為輸入，采用物理方程進行預測；統計方法對歷史數據進行統計分析，找出其內在規律并用于預測。隨著我國光伏電站累計歷史數據的增加，統計預測方法發展迅速。應用統計預測方法建模時歷史數據的選取對模型精度有較大影響，大量文獻研究結果表明選擇相關度高的歷史數據訓練模型能夠提高模型精度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，能夠實現較高精度的光伏功率預測。為達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是：一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，包括如下步驟：步驟一：確定相似變量及基點，提取待預測日氣象預報各基值點的輻照度和歷史數據各基值點的輻照度；步驟二：計算歷史天的輻照度向量與待預測日輻照度向量差值的絕對值向量；步驟三：選取相似日；步驟四：根據最小鑒別信息原理，將主觀權重和客觀熵權有效融合獲得相似日選取的組合權重系數，功率權重系數按相似性指標生成，將相似日的輸出功率按不同功率權重系數加權得到預測功率。步驟一的具體方法為：以每天6:00-l8:00各整點作為基值點，提取待預測日氣象預報各基值點的輻照度，組成待預測日輻照度向量：x0＝[x0(6),x0(7),…,x0(17),x0(18)]提取與待預測日鄰近15天歷史數據各基值點的輻照度，組成歷史天的輻照度向量：xj＝[xj(6),xj(7),…,xj(17),xj(18)] j＝1,2,…,15步驟二的具體方法為：求xj和x0差值的絕對值，得到待預測日與鄰近15天歷史數據的輻照度誤差絕對值向量：δj＝abs[x0(6)-xj(6),x0(7)-xj(7),…,x0(17)-xj(17),x0(18)-xj(18)]其中，j＝1,2,…,15。步驟三的具體方法為：確定各個基值點的權重參數，與各歷史天輻照度差值絕對值相應點相乘，求取加權和得到相似誤差；根據相似誤差由小到大對歷史天排序，選出相似誤差最小的3d作為待預測日的相似日；綜合考慮主客觀因素的組合權重相似日選取方法，采用最小鑒別信息原理將已經得到的主觀和客觀權重進行組合，得到組合權重，具體如下：設主觀權重向量為w1，客觀權重向量為w2，組合權重為w，依據最小鑒別信息原理，應使組合權重w(i)與w1(i)、w2(i)盡可能地接近，為此建立如下目標函數： min F = Σ i = 1 m w ( i ) l n w ( i ) w 1 ( i ) + Σ i = 1 m w ( i ) l n w ( i ) w 2 ( i ) ]]> s . t . Σ i = 1 m w ( i ) = 1 , w ( i ) > 0 ]]>采用拉格朗日乘子法求最小值，可得： w ( i ) = [ w 1 ( i ) w 2 ( i ) ] 0.5 Σ i = 1 m [ w 1 ( i ) w 2 ( i ) ] 0.5 ]]>式中：w(i)為第i個評價對象的組合權重，m為評價對象的個數。步驟四的具體方法為：將相似日輸出功率按照相似程度確定功率加權系數，然后加權組合獲得光伏輸出功率的預測值；當相似日的組合權重確定后，將各個基值點的權重參數與各歷史天輻照度差值絕對值相應點相乘，求出各相似日的相似誤差exs1、exs2、exs3，這3個數值代表了與預測日氣象條件的相似程度，數值越小，相似度越高，其功率加權值應該越大，按照上述思想，相似日功率加權系數為： ω p k 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：確定相似變量及基點，提取待預測日氣象預報各基值點的輻照度和歷史數據各基值點的輻照度；步驟二：計算歷史天的輻照度向量與待預測日輻照度向量差值的絕對值向量；步驟三：選取相似日；步驟四：根據最小鑒別信息原理，將主觀權重和客觀熵權有效融合獲得相似日選取的組合權重系數，功率權重系數按相似性指標生成，將相似日的輸出功率按不同功率權重系數加權得到預測功率。

【技術特征摘要】
1.一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：確定相似變量及基點，提取待預測日氣象預報各基值點的輻照度和歷史數據各基值點的輻照度；步驟二：計算歷史天的輻照度向量與待預測日輻照度向量差值的絕對值向量；步驟三：選取相似日；步驟四：根據最小鑒別信息原理，將主觀權重和客觀熵權有效融合獲得相似日選取的組合權重系數，功率權重系數按相似性指標生成，將相似日的輸出功率按不同功率權重系數加權得到預測功率。2.根據權利要求1所述的基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，其特征在于：步驟一的具體方法為：以每天6:00-l8:00各整點作為基值點，提取待預測日氣象預報各基值點的輻照度，組成待預測日輻照度向量：x0＝[x0(6),x0(7),…,x0(17),x0(18)]提取與待預測日鄰近15天歷史數據各基值點的輻照度，組成歷史天的輻照度向量：xj＝[xj(6),xj(7),…,xj(17),xj(18)] j＝1,2,…,15 。3.根據權利要求2所述的一種基于組合權重相似日選取的光伏功率預測方法，其特征在于：步驟二的具體方法為：求xj和x0差值的絕對值，得到待預測日與鄰近15天歷史數據的輻照度誤差絕 對值向量：δj＝abs[x0(6)-xj(6),x0(7)-xj(7),…,x0(17)-xj(17),x0(18)-xj(18)]其中，j＝1,2,…,1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊志超，陸文偉，葛樂，馬壽虎，陸文濤，顧佳易，王蒙，
申請(專利權)人：南京工程學院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32