基于天气聚类的光伏电站辐照度预测
2021-02-24王瑜琳
张 玉, 王瑜琳
(1.桂林理工大学机械与控制工程学院, 桂林 541004; 2.广西建筑新能源与节能重点实验室, 桂林 541004)
目前光伏产业发展速度较快,新增装机容量不断增加,其在能源策略中的重要地位在国际上已得到普遍认可。由于光伏发电受外界环境影响较大,其输出功率具有较强的随机性以及波动性,并网时容易影响电力系统的安全稳定运行,降低电能质量,且不利于电力系统的调度以及规划,因此对光伏电站发电量进行预测极有必要。太阳辐照度是影响光伏输出功率最显著的因素,对其进行精确预测有助于提高光伏输出功率的预测精度,具有非常重要的意义。
目前太阳辐照度预测主要基于太阳辐射传递物理模型、卫星图像技术以及大数据驱动技术等,其中太阳辐射传递物理模型可以直接对太阳辐照度进行预测,不依赖任何历史数据,主要预测模型有美国采暖、制冷与空调工程师协会(American society of heating refrigerating and air-conditioning engineers,ASHRAE)推荐的ASHRAE模型、太阳辐射(hotel solar radiation,Hottel)模型、神经网络估算太阳辐射(artificial neural network estimating solar radiation,ESRA)模型等[1-4],其建模过程较为复杂,且难以模拟极端异常天气情况。卫星图像技术则需要通过昂贵的专业设备收集数据,且受测量设备的精度以及测量方法的影响较大,其预测精度一般不高。大数据驱动技术主要依赖历史数据,从大量数据中挖掘其内在规律,建立历史辐照度与未来辐照度之间的映射关系,该模型结构简单、计算效率较高,是目前太阳辐照度预测的主要方法。然而,大数据驱动技术仅仅通过历史辐照度数据建模,难以反映气象因素与辐照度之间的非线性关系,其预测精度有限。……
