光伏发电预测系统

电力热力

1   总体目标

并网的光伏发电系统与电网相连接，为电网提供有功及无功功率。光伏发电只在白天发电且受天气变化影响，容量可信度和时间可信度较低，对电网运行和调度有一定的影响。为了使合理的利用并网光伏发电能，在储能设备不能满足大量投运的情况下，光伏发电预测系统将有助于解决并网光伏发电对电网的影响。

系统在建立数值天气预报的基础上，根据光伏电站设备、地理位置、地形、地貌等具体情况建立光伏电站的发电预测模型，计算预计以后几个小时至几天的发电情况，使电网运行方式安排和调度能够提前计划，保证电网稳定运行。

光伏发电预测系统在功能、性能有下列特点：

先进性

光伏发电预测系统应用理论选进，采用了多种方法相结合的原则，解决不同方式、不同特点条件下的问题，算法先进且具有良好的适应性，提高了预测精度。系统支撑平台设计和实现采用的技术先进，满足不同的应用环境，将实时信息采集、预测和分析等功能结合在一起，提供了完整的技术解决方案，是一套实用性强的系统。

开放性

预测系统即可以作为独立的系统运行，满足数据采集、历史数据存贮、预测和运行分析、数据转发等功能的击需求，也可以利用已用监控系统的信息完成预测任务。此系统可以通过通讯、数据库、文件等多种方式与其它系统进行数据共享和数据交换，具有良好的开放性，用效的利用系统信息。

扩展性

预测系统根据功能需求在软件方面从设计到实现采用组件化技术，在数值天气预报处理、实时运行数据采集和处理、预测模型建立和管理等各个子系***立开发完成，通过脚本技术又可以灵活组合各个子系统完成具体的功能需求。因此，子系统可以独立进行功能扩展和升级，而且新的子系统随着功能的扩展逐步融入的系统中。子系统的独立性也方便了系统的部署，满足不同网络和功能结构的现场要求，增加了系统应用的灵活性。

实用性

系统提供了光伏预测和支持调度业务环节的全部解决方案。从数值天气预报的接收和分析、实时运行数据和设备检修状况、预测结果的发布和数据上传、接收运行方式数据等各个生产环节，都提供了完整、可靠的手段，保证预测的准确性和充分的应用。全面的解决方案保证了系统的实用性。

2   系统结构

系统以光伏电站群能源管控中心系统为最终目的，基于实时基础数据平台技术支撑，利用统一的模型、数据、网络通信、人机界面、系统管理等服务，实现预测、分析和管理功能。该系统各应用模块的设计、开发和部署都需满足场站、公司、调度等的运行管理要求，最终建设成一套具备良好稳定性、实用性的光伏发电预测系统。

2.1   软件功能

图1  光伏预测系统功能结构图

光伏发电预测系统为满足现场运行和调度的需要，系统功能为分层结构。首先，为达到预测的准确性，系统将影响因素全部纳入预测信息系统，并综合考虑各种数据信息建立相应的管理和优化机制。这些信息系统包括数据天气预报、光伏电站实时信息、光伏电站检修计划、历史数据等，分别用于模型计算、数据修正等环节，从而得到更加准确的预测结果。

2.2   网络拓朴结构

系统结构配置灵活，可以满足各种条件的需求。系统应用分为数据处理服务器、应用服务器和数据接收及转发服务器。数据处理服务器承担数据管理、数据备份、数据优化和处理的任务，其为预测系统及第三方系统提供预测数据、历史数据和优化分析数据，成为重要的数据源。应用服务器为预测系统、信息发布系统等应用软件提供硬件平台，为用户提供了预测管理、信息展示以及调度支持等重要的应用的功能。数据接收服务器转发服务器考虑系统应用环境的数据安全性，将数据的接收和转发进行单独处理，在硬件上结构上保证通讯数据的安全隔离，为提高系统安全性提供保障。

3   系统功能

3.1   功能概述

光伏功率预测系统采用统计方法、物理方法以及混合方法等多种算法，根据预测时间尺度的不同使用上述算法构成组合预测模型，对每一种算法的预测结果选取适当的权重进行加权平均算法从而得到最终预测结果，权重的选择可以采用等权平均法、最小方差法，保证预测的准度和精度。

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