[发明专利]一种基于改进神经网络构建光伏电站的光资源评估方法

说明书

本发明公开了一种基于改进神经网络构建光伏电站的光资源评估方法，先采样N个光伏电站的经度X、纬度Y、海拔Z和总辐射量E，然后选取其中1/3的光伏电站数据作为对改进BP神经网络准确性的测试数据，剩余2/3的光伏电站数据作为对改进BP神经网络训练样本；将上述数据存储在excel表格中，用xlsread函数进行数据读取，然后进行归一化，构建BP神经网络模型。本发明解决了现有技术中存在的光伏电站运行数据存在异常，严重影响光伏发电运行规律提取的准确性，进而影响电网规划或调度运行决策，严重时可能威胁电网安全稳定的问题。

技术领域

本发明属于光伏电站技术领域，具体涉及一种基于改进神经网络构建光伏电站的光资源评估方法。

背景技术

我国是一个能源消耗的大国，能源的开发利用将严重制约着经济的可持续发展。随着煤、石油、天然气等不可再生资源的大量消耗，新能源替代传统能源的形式显得更加严峻和紧迫。太阳能是一种取之不竭、用之不尽的可再生清洁能源。据统计，地球每年接收到的太阳能相当于现在地球上每年燃烧的固、液、气体化石燃料产生能量的两千倍左右，且太阳能资源的总存储量相当于目前人类所使用能源的一万多倍。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在 5000MJ/m2以上。中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为 3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。由于太阳能资源储量丰富，并且开发难度小，积极开发太阳能资源以逐步取代传统能源将是大势所趋，世界能源专家共同认为，太阳能将成为21世纪最主要的能源之一。

新能源发电是全球能源互联网的重要组成部分，而光伏发电是新能源发电的重要形式之一。由于各国政府普遍关注新能源产业的发展，因此对整个新能源产业的发展起到了推动作用，已成为全球经济新的增长点。光伏发电作为新能源中非常具有发展潜力的清洁能源之一，近年来得到了政府的大力支持与发展，其发电技术也得到了广泛的推广与应用。大规模光伏发电并网对电网规划、生产和运行等环节均会产生影响。在规划方面，光伏发电运行特性及规律是优化光伏发电及电网规划的重要依据；在调度运行方面，不同时空条件下的光伏发电运行特性及规律会影响发电计划的制定。利用大数据思维深入分析光伏发电运行数据挖掘相关规律，能够为电网规划与运行决策提供必要支撑。

但随着产业规模的不断扩大，诸多问题也逐渐显现出来，成为制约我国光伏发电产业规模化的瓶颈。由于光伏电站设备故障、通信中断及误码等原因，监控系统存储的光伏发电运行数据常常存在异常。对于光伏电站而言，常见的导致数据异常的情况有：1)受复杂环境的影响，监控主机和数据采集系统的通信中断，造成数据丢失；2)设备工作环境变化导致监测设备、传感器等仪器的灵敏度及精度下降；3)数据输入、转换、传输过程中出现误码或数据采集设备不能正常应用；4)在数据处理过程中，未采用统一的规范化数据处理方式，人为造成数据表达不当和数据的漏项、错项等。若不对上述原因导致的数据丢失及异常进行修复，会严重影响光伏发电运行规律提取的准确性，进而影响电网规划或调度运行决策，严重时可能威胁电网安全稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于改进神经网络构建光伏电站的光资源评估方法，解决了现有技术中存在的光伏电站运行数据存在异常，严重影响光伏发电运行规律提取的准确性，进而影响电网规划或调度运行决策，严重时可能威胁电网安全稳定的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于改进神经网络构建光伏电站的光资源评估方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、采样N个光伏电站的经度X、纬度Y、海拔Z和总辐射量E，记为N*4的矩阵[X,Y,Z,E]；

步骤2、选取其中1/3的光伏电站数据作为对改进BP神经网络准确性的测试数据，记为4*N/3的矩阵；剩余2/3的光伏电站数据作为对改进BP神经网络训练样本，记为4*N 2/3的矩阵；

步骤3、将上述数据存储在excel表格中，用xlsread函数进行数据读取，读取出来的数据为N*4的矩阵；