【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于光伏發(fā)電。
技術(shù)介紹
1、隨著可再生能源的普及，光伏發(fā)電在卷煙廠等高能耗工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。然而，光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性和缺乏實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的能效分析策略成為制約其高效利用的關(guān)鍵因素。特別是在卷煙廠這種對(duì)能源穩(wěn)定性和連續(xù)性要求極高的環(huán)境中，這些問題尤為突出。此外，由于系統(tǒng)配置錯(cuò)誤或設(shè)備故障，還會(huì)因此導(dǎo)致的電流反向流動(dòng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)如果不被有效剔除，會(huì)嚴(yán)重影響能效分析的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致錯(cuò)誤的決策和能效優(yōu)化方向。
2、因此，開發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控、準(zhǔn)確分析光伏發(fā)電能效，并有效剔除逆流保護(hù)數(shù)據(jù)的應(yīng)對(duì)策略顯得尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在通過對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的能效進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，進(jìn)而為系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行、維護(hù)決策以及性能改進(jìn)提供有力的數(shù)據(jù)支持。
2、為達(dá)到上述目的/為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
3、一方面，本專利技術(shù)提供了一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其包括：
4、獲取光伏發(fā)電系統(tǒng)的歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
5、將所述歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的梯度提升樹預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行發(fā)電量預(yù)測(cè)，得到光伏發(fā)電系統(tǒng)未來一段時(shí)間內(nèi)的理論發(fā)電量；
6、獲取光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)未來時(shí)間段內(nèi)的實(shí)際發(fā)電量；
7、將所述實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量
8、其中，基于逆流保護(hù)數(shù)據(jù)剔除機(jī)制，若所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處于逆流保護(hù)狀態(tài)，則對(duì)相關(guān)所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行剔除。
9、可選的，將所述實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量進(jìn)行對(duì)比分析，完成能效評(píng)估，包括：
10、根據(jù)所述實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量，對(duì)比二者發(fā)電量是否匹配，若匹配，則判斷光伏發(fā)電系統(tǒng)能效正常；反之，則判斷光伏發(fā)電系統(tǒng)是否需要維護(hù)；
11、若需要維護(hù)，則提示光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行能效異常解除；反之，則控制卷煙廠控溫控濕變頻設(shè)備進(jìn)行輸出功率的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能狀態(tài)。
12、可選的，所述適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法還包括對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括：對(duì)歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、缺失值補(bǔ)缺、異常值的檢測(cè)、識(shí)別與剔除、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)歸一化、數(shù)據(jù)編碼及數(shù)據(jù)主成分分析處理。
13、可選的，所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至少包括：電流、電壓、溫度、光照強(qiáng)度及輻射量。
14、可選的，對(duì)所述缺失值進(jìn)行線性插值處理，表示為：
15、；
16、式中，表示插值后的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值，表示已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的值，表示需要插值的時(shí)間點(diǎn)，表示已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間戳，表示下一個(gè)已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間戳。
17、可選的，基于四分位數(shù)范圍對(duì)所述異常值進(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別與剔除處理，包括：
18、對(duì)獲取到的第一四分位數(shù)及第三四分位數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到四分位數(shù)范圍，表示為：
19、；
20、式中，表示四分位數(shù)范圍，表示數(shù)據(jù)集的第一四分位數(shù)，表示數(shù)據(jù)集的第三四分位數(shù)；
21、若所述數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)點(diǎn)小于或大于，則判斷相關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)為異常值，并對(duì)所述異常值進(jìn)行剔除處理；反之，則判斷相關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)為正常值，進(jìn)行保留處理。
22、可選的，所述數(shù)據(jù)集中25%的數(shù)據(jù)點(diǎn)小于或等于所述第一四分位數(shù)，所述數(shù)據(jù)集中75%的數(shù)據(jù)點(diǎn)小于或等于所述第三四分位數(shù)。
23、可選的，所述數(shù)據(jù)主成分分析處理對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式如下：
24、；
25、式中，表示降維后的數(shù)據(jù)，表示主成分的權(quán)重向量的轉(zhuǎn)置，表示原始數(shù)據(jù)矩陣，表示數(shù)據(jù)的均值向量。
26、可選的，所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型采用均方誤差作為其損失函數(shù)，表示為：
27、；
28、式中，表示梯度提升樹預(yù)測(cè)模型的損失函數(shù)，表示實(shí)際發(fā)電量，表示經(jīng)梯度提升樹預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到的理論發(fā)電量。
29、可選的，所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型為多個(gè)弱學(xué)習(xí)器的加權(quán)和，表示為：
30、；
31、式中，表示弱學(xué)習(xí)器的數(shù)量，表示第個(gè)弱學(xué)習(xí)器的權(quán)重，表示第個(gè)弱學(xué)習(xí)器的預(yù)測(cè)函數(shù)，表示初始預(yù)測(cè)值。
32、可選的，所述第個(gè)弱學(xué)習(xí)器的預(yù)測(cè)函數(shù)，表示為：
33、；
34、式中，表示第個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的弱學(xué)習(xí)器的預(yù)測(cè)函數(shù)，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量，表示第個(gè)弱學(xué)習(xí)器的預(yù)測(cè)值，表示第個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值。
35、可選的，所述第個(gè)弱學(xué)習(xí)器的權(quán)重，表示為：
36、；
37、式中，表示第個(gè)弱學(xué)習(xí)器的縮減誤差率。
38、可選的，所述適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法還包括：對(duì)經(jīng)所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到的所述理論發(fā)電量進(jìn)行校正，表示為：
39、；
40、式中，表示校正后的預(yù)測(cè)理論發(fā)電量，表示根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算確定出的校正量。
41、可選的，基于逆流保護(hù)數(shù)據(jù)剔除機(jī)制，若所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處于逆流保護(hù)狀態(tài)，則對(duì)相關(guān)所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行剔除，包括：
42、獲取所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
43、判斷所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳是否處于逆流事件所對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)，若是，則判斷相關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)為逆流保護(hù)狀態(tài)下采集的逆流數(shù)據(jù)，并對(duì)所述逆流數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理；反之，進(jìn)行保留處理。
44、可選的，所述逆流事件表示為：
45、；
46、式中，表示逆流事件，表示逆流保護(hù)狀態(tài)的開始時(shí)間，表示逆流保護(hù)狀態(tài)的結(jié)束時(shí)間。
47、第二方面，本專利技術(shù)還提供了一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析裝置，其包括：
48、第一數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置用于，獲取光伏發(fā)電系統(tǒng)的歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
49、逆流數(shù)據(jù)剔除模塊，被配置用于，基于逆流保護(hù)數(shù)據(jù)剔除機(jī)制，若所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處于逆流保護(hù)狀態(tài)，則對(duì)相關(guān)所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行剔除；
50、發(fā)電量預(yù)測(cè)模塊，被配置用于，將所述歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的梯度提升樹預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行發(fā)電量預(yù)測(cè)，得到光伏發(fā)電系統(tǒng)未來一段時(shí)間內(nèi)的理論發(fā)電量；
51、第二數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置用于，獲取光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)未來時(shí)間段內(nèi)的實(shí)際發(fā)電量；
52、以及，能效評(píng)估模塊，被配置用于，將所述實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量進(jìn)行對(duì)比分析，完成能效評(píng)估。
53、第三方面，本專利技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法的步驟。
54、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所達(dá)到的有益效果：
55、通過引入梯度提升樹預(yù)測(cè)模型，本專利技術(shù)顯著提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)理論發(fā)電量的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，且系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控和比對(duì)實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量的能力，能夠迅速識(shí)別光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能偏差，為及時(shí)調(diào)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，將所述實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量進(jìn)行對(duì)比分析，完成能效評(píng)估，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，還包括對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括：對(duì)歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、缺失值補(bǔ)缺、異常值的檢測(cè)、識(shí)別與剔除、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)歸一化、數(shù)據(jù)編碼及數(shù)據(jù)主成分分析處理；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，對(duì)所述缺失值進(jìn)行線性插值處理，表示為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型采用均方誤差作為其損失函數(shù)，表示為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型為多個(gè)弱學(xué)習(xí)器的加權(quán)和，表示為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，還包括對(duì)經(jīng)所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，基于逆流保護(hù)數(shù)據(jù)剔除機(jī)制，若所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處于逆流保護(hù)狀態(tài)，則對(duì)相關(guān)所述實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行剔除，包括：
9.一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法裝置，其特征在于，包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，將所述實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量進(jìn)行對(duì)比分析，完成能效評(píng)估，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，還包括對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括：對(duì)歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、缺失值補(bǔ)缺、異常值的檢測(cè)、識(shí)別與剔除、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)歸一化、數(shù)據(jù)編碼及數(shù)據(jù)主成分分析處理；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，對(duì)所述缺失值進(jìn)行線性插值處理，表示為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于卷煙廠的光伏發(fā)電能效分析方法，其特征在于，所述梯度提升樹預(yù)測(cè)模型采用均方誤差作為其損失函數(shù)，表示為：
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何寅，王虎，田思琪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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