[发明专利]基于数据挖掘的光伏电池参数及发电量预测方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于数据挖掘的光伏电池参数及发电量预测方法及系统，涉及光伏发电的技术领域，包括：获取光伏参数，光伏参数包括光伏电池实际运行物理量、运行环境参数以及光伏电池运行时长；发送数据信息处理指令以使光伏参数建立存取数据库；发送信息预处理指令以对存取数据库进行预处理以获取光伏数据样本库；构建光伏发电模型，利用光伏数据样本库对光伏电池参数进行估计，并对通过发电量预测系统进行电量预测。通过本发明提供的方法及系统可以对光伏发电量进行精准计算与预测，同时对推进光伏发电预测系统的实际工程应用，加速光伏入网进程、节省能源，提高太阳能利用率、提高电网运行稳定性等具有重要意义。

技术领域

本发明涉及发电系统监测的技术领域，尤其是涉及一种基于数据挖掘的光伏电池参数及发电量计算与预测方法及系统。

背景技术

随着地球化石能源的日益枯竭，新能源发电在能源领域占据越来越大的比重，太阳能发电作为清洁可持续发展的新能源是最主要的新能源发电形式之一，在能源领域占据越来越重要的位置。随着光伏发电并网技术的日益成熟，以及其在电网中所占发电量比重的日益增大，光伏发电量的精准计算与预测已经成为进一步节省能源，提高电网运行安全可靠性的关键性技术。对于太阳能电池的特性研究、光伏发电系统的数字仿真建模和优化设计以及含光伏发电的电网规划、电网调度和电价核算等都具有重要意义。考虑到光伏电池多采用硅和锗等半导体材料，对温度和光照强度非常敏感，其输出电量会随着环境参数和光伏电池板使用腐蚀情况而变化的，若一直采用出厂时的标准参数或者按照某种比例关系缩放标准参数的方法会影响光伏电池输出功率的精确计算与预测。因此，为了精确计算与预测光伏发电量需要解决如下五个主要问题：(1)光伏发电实际运行物理量与运行环境参数采集的准确性和实时性；(2)光伏电池实时数学仿真计算模型建立的精度；(3)光伏电池仿真数学模型非线性参数辨识的准确性；(4)光伏电池仿真计算方法的精确性；(5)计算结果与实际运行结果的误差校验；(6)光伏电池输出发电量预测准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于数据挖掘的光伏电池参数及发电量预测方法及系统，以对光伏电池输出功率进行精确计算与预测，对于推进光伏发电预测系统的实际工程应用，加速光伏入网进程、节省能源，提高太阳能利用率、提高电网运行稳定性等具有重要意义，也为其它新能源发电相关技术提供有益的借鉴作用。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于数据挖掘的光伏电池参数及发电量预测方法，包括：

获取所述光伏参数，所述光伏参数包括光伏电池实际运行物理量、运行环境参数以及光伏电池运行时长；

发送数据信息处理指令以使所述光伏参数建立存取数据库；

发送信息预处理指令以对所述存取数据库进行预处理以获取光伏数据样本库；

构建光伏发电模型，利用所述光伏数据样本库对光伏电池参数进行估计，并通过发电量预测系统进行发电量预测。

优选的，所述发送信息预处理指令以对所述存取数据库进行预处理以获取光伏数据样本库的步骤包括：

对所述光伏参数进行归一化处理，以对所述光伏参数进行数据过滤、数据补充以及数据融合，并建立数据库。

优选的，所述构建光伏发电模型，利用所述光伏数据样本库对光伏电池参数进行估计，并对发电量预测系统进行预测的步骤包括：

采用如下公式对光伏电池单二极管等效模型进行建模：

I—输出电流；

U—输出电压；

I_ph——光生电流；

Io—二极管反向饱和电流；

R_s—串联电阻；