【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光伏發(fā)電，更具體地，涉及一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、太陽(yáng)能作為可再生清潔能源，應(yīng)用前景好，利用太陽(yáng)能發(fā)電的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。然而，由于光伏發(fā)電受到多種氣象因素的影響，具有明顯的波動(dòng)性和間歇性，進(jìn)而顯著影響到與其連接的傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，為此，定量識(shí)別影響光伏發(fā)電功率的關(guān)鍵氣象因素及其特征量尤為重要，可為光伏電站的選址、太陽(yáng)能資源評(píng)估、日常運(yùn)行維護(hù)以及光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)等能源氣象服務(wù)提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)支撐。
2、光伏電站是間歇式電源，光伏發(fā)電的輸出受到多種因素的影響，具有隨機(jī)性和波動(dòng)性。光伏電站的大規(guī)模并網(wǎng)影響著電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)光伏發(fā)電功率是解決高比例光伏發(fā)電接入對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)一系列問(wèn)題的有效措施。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于光伏發(fā)電功率的預(yù)測(cè)通常僅基于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析，無(wú)法根據(jù)場(chǎng)站的具體情況動(dòng)態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致發(fā)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不夠理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不夠理想的問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)第一方面提供一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，包括：
3、獲取光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)，對(duì)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測(cè)，篩選出發(fā)電功率數(shù)據(jù)中的異常值，對(duì)發(fā)電功率數(shù)據(jù)的異常值進(jìn)行剔除；
4、獲取光伏場(chǎng)站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)光伏場(chǎng)站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定日落規(guī)律區(qū)間，根據(jù)日落規(guī)律區(qū)間對(duì)發(fā)電功率數(shù)據(jù)的
5、基于插補(bǔ)后的發(fā)電功率數(shù)據(jù)建立發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型，根據(jù)發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率。
6、進(jìn)一步地，對(duì)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測(cè)，包括：
7、基于箱型圖算法確定發(fā)電功率數(shù)據(jù)中的第一四分位數(shù)和第三四分位數(shù)，根據(jù)第一四分位數(shù)和第三四分位數(shù)計(jì)算發(fā)電功率數(shù)據(jù)的四分位距；
8、獲取光伏場(chǎng)站的環(huán)境溫度，根據(jù)光伏場(chǎng)站的環(huán)境溫度確定箱型圖參數(shù)；
9、根據(jù)第一四分位數(shù)，第三四分位數(shù)，四分位距及箱型圖參數(shù)計(jì)算箱型圖的上邊界及下邊界，將發(fā)電功率數(shù)據(jù)中大于上邊界或小于下邊界的數(shù)據(jù)確定為異常值。
10、進(jìn)一步地，根據(jù)第一四分位數(shù)，第三四分位數(shù)，四分位距及箱型圖參數(shù)計(jì)算箱型圖的上邊界及下邊界，包括：
11、根據(jù)箱型圖計(jì)算公式計(jì)算箱型圖的上邊界及下邊界，箱型圖計(jì)算公式具體為，
12、lup＝q3+k*iqr
13、ldown＝q1-k*iqr
14、其中，lup為上邊界，ldown為下邊界，q1為第一四分位數(shù)，q3為第三四分位數(shù)，k為箱型圖參數(shù)，iqr為四分位距，iqr＝q3-q1。
15、進(jìn)一步地，根據(jù)光伏場(chǎng)站的環(huán)境溫度確定箱型圖參數(shù)，包括：
16、獲取預(yù)設(shè)初始箱型圖參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)初始箱型圖參數(shù)計(jì)算發(fā)電功率數(shù)據(jù)的異常值；
17、統(tǒng)計(jì)異常值數(shù)量，當(dāng)異常值數(shù)量大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，獲取當(dāng)前光伏場(chǎng)站的環(huán)境溫度，判斷當(dāng)前環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)容許環(huán)境溫度的差值是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；
18、若當(dāng)前環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)容許環(huán)境溫度的差值大于第二預(yù)設(shè)閾值，則設(shè)定預(yù)設(shè)第一箱型圖參數(shù)作為后續(xù)發(fā)電功率數(shù)據(jù)的箱型圖參數(shù)；
19、若當(dāng)前環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)容許環(huán)境溫度的差值小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值，則判斷當(dāng)前環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)容許環(huán)境溫度的差值是否大于第三預(yù)設(shè)閾值；
20、若當(dāng)前環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)容許環(huán)境溫度的差值大于第三預(yù)設(shè)閾值，則設(shè)定預(yù)設(shè)第二箱型圖參數(shù)作為后續(xù)發(fā)電功率數(shù)據(jù)的箱型圖參數(shù)；
21、若當(dāng)前環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)容許環(huán)境溫度的差值小于或等于第三預(yù)設(shè)閾值，則設(shè)定預(yù)設(shè)第三箱型圖參數(shù)作為后續(xù)發(fā)電功率數(shù)據(jù)的箱型圖參數(shù)。
22、進(jìn)一步地，根據(jù)光伏場(chǎng)站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定日落規(guī)律區(qū)間，包括：
23、根據(jù)光伏場(chǎng)站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定光伏場(chǎng)站的日落周期，根據(jù)光伏場(chǎng)站的日落周期確定日落周期的太陽(yáng)輻照強(qiáng)度變化情況；
24、根據(jù)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度變化情況繪制太陽(yáng)輻照強(qiáng)度變化曲線，獲取預(yù)設(shè)輻照周期，根據(jù)預(yù)設(shè)輻照周期將太陽(yáng)輻照強(qiáng)度變化曲線劃分為若干子變化曲線；
25、計(jì)算子變化曲線內(nèi)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度的平均值，根據(jù)子變化曲線內(nèi)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度的平均值繪制平均值變化曲線，計(jì)算平均值變化曲線中相鄰兩點(diǎn)的斜率絕對(duì)值，根據(jù)平均值變化曲線中相鄰兩點(diǎn)的斜率絕對(duì)值確定太陽(yáng)輻照強(qiáng)度變化曲線的斜率平均值；
26、根據(jù)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度變化曲線的斜率平均值與最高值建立日落規(guī)律數(shù)據(jù)集，基于k均值聚類算法根據(jù)日落規(guī)律數(shù)據(jù)集對(duì)光伏場(chǎng)站的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，根據(jù)聚類結(jié)果確定日落規(guī)律區(qū)間。
27、進(jìn)一步地，基于k均值聚類算法根據(jù)日落規(guī)律數(shù)據(jù)集對(duì)光伏場(chǎng)站的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，包括：
28、隨機(jī)選取k個(gè)初始聚類中心，計(jì)算日落規(guī)律數(shù)據(jù)集中的日落規(guī)律數(shù)據(jù)到初始聚類中心的歐氏距離；
29、根據(jù)日落規(guī)律數(shù)據(jù)到初始聚類中心的歐氏距離將各日落規(guī)律數(shù)據(jù)劃分到對(duì)應(yīng)的分區(qū)，計(jì)算各個(gè)分區(qū)內(nèi)全部日落規(guī)律數(shù)據(jù)的平均值；
30、根據(jù)各個(gè)簇內(nèi)全部日落規(guī)律數(shù)據(jù)的平均值更新聚類中心，根據(jù)新的聚類中心進(jìn)行重復(fù)迭代，直至聚類中心不再發(fā)生變化，得到k個(gè)最終聚類中心；
31、根據(jù)日落規(guī)律數(shù)據(jù)到最終聚類中心的歐氏距離將日落規(guī)律數(shù)據(jù)集中的日落規(guī)律數(shù)據(jù)劃分到k個(gè)日落規(guī)律區(qū)間。
32、進(jìn)一步地，根據(jù)日落規(guī)律區(qū)間對(duì)光伏場(chǎng)站的數(shù)據(jù)異常值進(jìn)行插補(bǔ)，包括：
33、根據(jù)當(dāng)前光伏場(chǎng)站的太陽(yáng)輻照變化情況確定當(dāng)前光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)的日落規(guī)律區(qū)間，根據(jù)發(fā)電功率數(shù)據(jù)繪制發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線；
34、計(jì)算當(dāng)前發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線與對(duì)應(yīng)的日落規(guī)律區(qū)間內(nèi)各發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線的相關(guān)度，篩選出日落規(guī)律區(qū)間中與當(dāng)前發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線的相關(guān)度最高的發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線；
35、根據(jù)日落規(guī)律區(qū)間中與當(dāng)前發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線的相關(guān)度最高的發(fā)電功率數(shù)據(jù)曲線對(duì)當(dāng)前發(fā)電功率數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)異常值進(jìn)行插補(bǔ)。
36、進(jìn)一步地，基于插補(bǔ)后的發(fā)電功率數(shù)據(jù)建立發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型，根據(jù)發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率，包括：
37、將插補(bǔ)后的發(fā)電功率數(shù)據(jù)中的部分作為訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，另一部分作為測(cè)試樣本數(shù)據(jù)；
38、根據(jù)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)和訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)的特征訓(xùn)練區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將測(cè)試樣本數(shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練好的區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，提取測(cè)試樣本數(shù)據(jù)的特征；
39、根據(jù)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)以及測(cè)試樣本數(shù)據(jù)的特征訓(xùn)練支持向量回歸模型，將測(cè)試樣本數(shù)據(jù)的特征輸入到訓(xùn)練好的支持向量回歸模型，得到光伏場(chǎng)站的預(yù)測(cè)發(fā)電功率數(shù)據(jù)。
40、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)第二方面還提供了一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)系統(tǒng)，包括：
41、第一模塊，用于獲取光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)，對(duì)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測(cè)，篩選出發(fā)電功率數(shù)據(jù)中的異常值，對(duì)發(fā)電功率數(shù)據(jù)的異常值進(jìn)行剔除；
42、第本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，對(duì)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測(cè)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)第一四分位數(shù)，第三四分位數(shù)，四分位距及箱型圖參數(shù)計(jì)算箱型圖的上邊界及下邊界，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)光伏場(chǎng)站的環(huán)境溫度確定箱型圖參數(shù)，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)光伏場(chǎng)站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定日落規(guī)律區(qū)間，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，基于k均值聚類算法根據(jù)日落規(guī)律數(shù)據(jù)集對(duì)光伏場(chǎng)站的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)日落規(guī)律區(qū)間對(duì)光伏場(chǎng)站的數(shù)據(jù)異常值進(jìn)行插補(bǔ)，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于日落規(guī)律的光伏
9.一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，對(duì)光伏場(chǎng)站的發(fā)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測(cè)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)第一四分位數(shù)，第三四分位數(shù)，四分位距及箱型圖參數(shù)計(jì)算箱型圖的上邊界及下邊界，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)光伏場(chǎng)站的環(huán)境溫度確定箱型圖參數(shù)，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于日落規(guī)律的光伏場(chǎng)站數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法，其特征在于，根據(jù)光伏場(chǎng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：欒夢(mèng)遠(yuǎn)，鐘明，王春森，周泳欣，王志勇，張偉，延衛(wèi)忠，王樹(shù)堂，馬輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)華能集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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