[发明专利]光伏发电系统发电量的预测方法及预测系统

说明书

本发明实施例公开了一种光伏发电系统发电量的预测方法及系统，该预测方法先利用第一预设时刻对应的天空图片中云层面积所占天空面积的比例，估算第二预设时刻对应的天空中云层面积所占天空面积的比例，再利用第二预设时刻对应的天空中云层面积所占天空面积的比例计算第二预设时刻的太阳总辐射，最后利用第二预设时刻的天阳总辐射和温度，预测第二预设时刻光伏发电系统的发电量。本发明实施例所提供的光伏发电系统发电量的预测方法在误差允许范围内，延长了可以预测的时间。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统发电量的预测方法和预测系统。

背景技术

近年来，越来越多的光伏发电系统接入电网运行，然而其发电功率的随机性和间歇性对电力系统的经济、安全和可靠运行产生的负面影响也日益突出，因此，迫切需要对光伏发电系统发电量进行准确预测，以便于可以采取相应的技术措施抑制或补偿光伏发电功率的波动，来保证电力系统的经济、安全和可靠运行。

目前光伏发电系统发电量短期预测方法主要采用间接预测法，即先利用光伏发电站处历史气象观测数据预测太阳辐照度，然后借助神经网络或工程计算公式预测光伏发电站的输出功率或发电量。其中，所述太阳辐照度的预测方法均是通过天空成像系统采集天空图片，对天空图片进行二值化处理，获得当前时刻天空图片中云层的质心，再通过对比邻近时刻天空图片中云层的质心来判断云层的运动轨迹，从而分析云层在未来一段时间内对光伏发电系统的遮挡情况，并以此预测未来时刻的太阳辐照度。

但是，由于云层在较长时间内的形状和运动轨迹有可能发生比较大的改变，当某一片云层未进入或者已经离开天空成像系统的当前视野时，会对其出现前后的云层运动轨迹分析产生阶跃影响，增大预测误差，使得无法通过天空成像系统来预测这段时间内云层的运动轨迹，从而导致上述预测方法中通过天空成像系统获取的云层运动轨迹较为有限，造成现有技术中光伏发电系统发电量的预测方法在预测误差允许范围内，可以预测的时间较为有限，即只能预测未来较短时间内(如2个小时以内)的光伏发电系统的发电量，而无法预测较长时间内(如2个小时以外)的光伏发电系统的发电量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光伏发电系统发电量的预测方法，以延长可以预测光伏发电系统发电量的时间。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种光伏发电系统发电量的预测方法，包括：

设置至少一个第一预设时刻；

采集所述第一预设时刻的天空图片，获得所述第一预设时刻对应的天空图片中云层面积所占天空面积的比例，所述天空图片中对应的天空区域完全覆盖所述光伏发电系统中光伏发电站的全貌；

将所述第一预设时刻对应的天空图片中云层面积所占天空面积的比例代入预设云量预测函数关系式，预测第二预设时刻天空中云层面积所占天空面积的比例；

根据所述第二预设时刻天空中云层面积所占天空面积的比例，计算所述第二预设时刻的太阳总辐射；

根据所述第二预设时刻的太阳总辐射和第二预设时刻的温度，预测第二预设时刻光伏发电系统的发电量。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，需要指出的是，所述预设云量预测函数关系式的获取方法包括：

按照时间顺序采集至少两个时刻的天空图片，获得所述至少两个时刻中每个时刻对应的天空图片中云层面积所占天空面积的比例；

根据所述至少两个时刻中每个时刻对应的天空图片中云层面积所占天空面积的比例，统计不同时刻对应的天空图片中云层面积所占天空面积的比例之间的关系，获得天空图片中云层面积所占天空面积比例的时间序列函数；

根据所述天空图片中云层面积所占天空面积比例的时间序列函数，建立预设云量预测函数关系式。