基于地基云图与气象数据的辐照度轻量化预测
2021-05-08钟振兴马晓波
东北电力大学学报 2021年1期
钟振兴,马晓波,安 巍
(同济大学机械与能源工程学院,上海 201804)
太阳能光伏发电具有功率波动大,稳定性差的缺点,生产、消耗量的不匹配会导致严重的弃光问题,造成能源浪费.为了提高太阳能利用效率,实现太阳能光伏、光热产品产能的预测,辐照度的准确预测是其中重要的前提条件.近年来,许多学者针对这一问题展开了深入的研究.Heinle[1]采用K最近邻域(K-Nearest Neighbors,KNN)分类法对晴空、积云、卷云、层云、积雨云等7种天空类型进行判断,并各自训练子模型作辐照度预测,其天空分类识别准确率可达74.58%.Zhang[2]等利用光伏发电系统附近的天空云图,分别采用多层感知器、卷积神经网络、长短时记忆模块构造模型,实现了1 min~10 min内的光伏系统性能预测,其卷积神经网络模型预测均方根误差比持续模型降低了12.1%.蒋俊霞[3]等采用粒子图像测速法计算云的速度矢量,利用地基云图建立云识别和云量反演方法,预报未来时刻云的位置和云量,进而实现辐照度的超短期预测,其预测结果的均方根误差为144.89 W/m2.周海[4]等以非线性方法集成了自回归、神经网络、支持向量机模型,从而克服了单一模型的局限性,以光伏电站周围气象数据及当前辐照度作输入,预测未来4小时内辐照度,对比持续模型表现,其均方根误差降低了约60%.马燕峰[5]等对9项气象参数共511种组合进行了分析,确定了最优输入值,构建了非线性自回归网络模型,其在晴、低云量、高云量、阴雨等四种典型气象条件测试中,标准……
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