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“SCADA 光伏功率预测系统软件 ”是叁仟能源依托自有的知识产权独立开发的一 款光伏电站气象、功率预报暨智能管理系统。本预测系统是以高精度数值气象预报为基础,搭建完备的 数据库系统,利用各种通讯接口采集光伏电站远动系统和实时气象站数据,采用人工智能神经网络、粒 子群优化、光电信号数值净化、高性能时空模式分类器及数据挖掘算法对各个光伏电站进行建模,提供 人性化的人机交互界面,对光伏电站进行功率预测,为光伏电站管理工作提供辅助手段。
叁仟能源的功率预测技术在光伏电站超短期(未来 4 小时 )预测结果均方根误差小于 10%的预测精 度。和风电功率预测相比,光伏预测具有相对比较明显的确定性。太阳的运动轨迹能够清晰准确的计算 出来,而影响光伏辐照度的因素,包括“云量、沙尘、雾霾、地形地貌 ”等要素,这些要素通过高精度 数值气象预报可以得到比较好的刻画。最终,我们可以得到比风电预测更加准确的光伏功率预测结果。
我公司的光伏预测系统可以准确预报电场未来 24 小时功率,预测精度可达 85%;超短期预测平均预 测精度更是超过90%;最大有效预测时长达到 72 小时。完全可以达到电网对光伏电站电力负荷输出的调 度要求。
(1)高精度数值气象预报
如图所示,光伏预测系统以全球中尺度模式数值气象预报数据为基础,结合光伏电站微观选址及针 对不同地域特点的参数化方案,经过大规模并行分布式计算机集群的模式计算优化后得到高精度的中小 尺度数值天气预报,作为太阳能预报的基础。
如图所示,系统提供未来 72 小时的天气照度、云量等高精度信息,时间分辨率高达 15 分钟,空间 分辨率达到 3*3 公里。为准确预报未来太阳能的产量和负荷曲线打下坚实基础。
(2)基于数据挖掘的数据净化
如图所示,“SCADA 光伏功率预测系统软件 ”需要处理海量光伏数据,包括光伏电站 SCADA 数据、 EMS 数据、NWP 数据等。然而由于光伏电站运营、入网、维护等原因并不是所有数据都是有效数据。为 了建立精确的光伏电站模型,系统通过智能数据过滤算法,剔出垃圾数据,保留有效数据,为光伏电站 建模的数据净化打下了深厚的基础。
(3)光电数据模式识别
不同的光伏电站具有完全不同的属性,例如装机规模、所处地理位置、电池板型号、气候条件、电 网接纳条件等。因而开发不同的模型,使得系统能自适应的进行调整是“SCADA 光伏功率预测系统软件 ” 的一大优势。系统具备了基于标准接口的 Python 算法,可以根据现场需要随时将优化验证后的最新算 法更新到电站预测服务器。
(4)通用光电信息数据交换平台
SCADA 平台系统兼容能够不同综自系统的数据交换协议,能够实时采集光伏电站的运行数据,同时 具备采集数据质量检查及优化,数据分析、存储、转发等功能,配合气象预报数据,实现了光伏电站资 源数据和光伏电站运行数据的融合。
(5) 自动化数据上传与报表
系统兼容各个省区不同预测主站的 E 文件规范标准及各种上传调度规约标准,同时支持常见 EXCEL 数据报表到处功能。用户能够对任意时间段的数据执行分析和报表生成的指令。
(6)光伏电站 AGC 模块
为了配合电网对光伏电站的负荷调度,系统能够针对特定的光伏电站开发自适应的光电负荷跟踪控 制模块,根据太阳能资源的预报情况对光伏电站的逆变器实施智能监控,从而使实际负荷和预测负荷之 间的误差最小,进而实现业主优先并网和电网优化调度的双方需要。
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