CN116436090A - 一种低压分布式光伏发电出力预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种低压分布式光伏发电出力预测方法，针对当前电网稳定性差，参考数据不准确，弱光降低发电效率，投入成本高，无法进行功率预测等问题，现提出如下方案，包括以下步骤：S1：光伏发电设备分布及方案；本发明的目的是设置光伏发电功率预测***，自动采集光伏电站实时运行数据，对趋势进行预测，减少数据误差，提高预测结果准确性，采用AGC自动功率控制，自动接收调度主站***下发的调度计划曲线，满足不断变化的用户电力需求，降低运行成本，提高电网稳定性、增加电网消纳光电能力，帮助光伏电站减少由于限电带来的经济损失，提高光伏电站运营管理效率，提高电网运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种低压分布式光伏发电出力预测方法。
背景技术
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新世纪中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展的重要内容。据资料显示，到，全世界光伏产业将累计达到14-15GW，这表明世界光伏产业发展有着巨大的发展空间。总之，从能源利用的国际发展趋势来看，光伏发电最终将以替代能源的角色进入电力市场。预计到2030年，光伏发电在世界的总发电量中将占到5％-20％。
世界光伏市场发生了很大变化，开始由主要为边远农村地区和通信设备、气象台站、航标等特殊应用领域解决供电问题，逐步向并网发电和与建筑相结合的常规供电方向及商业化应用方向发展。从上世纪70年代起﹐许多国家掀起了太阳能光伏发电热潮，美国、日本、欧盟、印度等纷纷制定雄心勃勃的中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业的发展，推动这一新能源产业的发展。世界光伏产业正以31.2％的平均年增长率高速发展﹐是全球增长率最高的产业，己成为当今世界最受关注、增长幅度最快的能源产业之一。因此，我们提出一种低压分布式光伏发电出力预测方法。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术电网稳定性差，参考数据不准确，弱光降低发电效率，投入成本高，无法进行功率预测等问题，而提出的一种低压分布式光伏发电出力预测方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种低压分布式光伏发电出力预测方法，包括以下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
优选的，所述S1中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
优选的，所述S1中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，再通过箱变降压供给交流负荷，最后通过DC/AC逆变控制反馈到光伏阵列，以调节光伏阵列进行MPPT控制；数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
优选的，所述S2中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，选择适当的功率预测数学模型，算出预测当日的输出功率预测值及预测误差；采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
优选的，所述S3中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节，分布式光伏发电***功率因数应在0.95-0.95范围内连续可调，分布式光伏发电***在其无功输出范围内，具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
优选的，所述S4中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，预测到达地面的辐照强度，通过太阳辐照强度与功率转换效率模型，对功率进行预测；小于24h采用短期预测，主要以天气预报信息数据为主，通过建立历史输入数据与历史输出功率的映射关系，获得光伏电站输出功率的预测值，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
优选的，所述S4中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，研究光伏发电设备特性，建立光伏发电功率与天气预报信息数据的对应数学模型，进一步对光伏发电功率进行预测；通过找出其历史数据内在规律，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
优选的，所述S5中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，进行纵向加密，置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，采集站内运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度主站上传，并执行调度主站发往分站的控制和调节命令，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
优选的，所述S6中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
优选的，所述S6中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，现场设备与无线路由器相连接，无线路由通过5G蜂窝网络与调度中心服务建立一条VPN加密通道，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
本发明的有益效果为：
1、设置光伏发电功率预测***，提供未来4小时超短期功率预测及未来72小时短期功率预测数据，为电站制定出力计划提供精准的参考依据，自动采集光伏电站实时运行数据、自动气象站监测数据和数值天气预报数据，避免了人工采集误差，减少人工工作量。
2、采用AGC自动功率控制，自动接收调度主站***下发的调度计划曲线，根据计算的可调裕度，优化分配逆变器组和SGV/SVC的无功功率，使整个电场的无功输出或并网点电压跟踪调度的计划曲线。
本发明的目的是设置光伏发电功率预测***，自动采集光伏电站实时运行数据，对趋势进行预测，减少数据误差，提高预测结果准确性，采用AGC自动功率控制，自动接收调度主站***下发的调度计划曲线，控制着调频机组的出力，以满足不断变化的用户电力需求，并使***处于经济的运行状态，降低运行成本，提高电网稳定性、增加电网消纳光电能力，帮助光伏电站减少由于限电带来的经济损失，提高光伏电站运营管理效率，提高电网运行稳定性。
附图说明
图1是本发明提出的一种低压分布式光伏发电出力预测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1，一种低压分布式光伏发电出力预测方法，包括如下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
本实施例中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
本实施例中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，再通过箱变降压供给交流负荷，最后通过DC/AC逆变控制反馈到光伏阵列，以调节光伏阵列进行MPPT控制；数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
本实施例中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，选择适当的功率预测数学模型，算出预测当日的输出功率预测值及预测误差；采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
本实施例中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节，分布式光伏发电***功率因数应在0.95-0.95范围内连续可调，分布式光伏发电***在其无功输出范围内，具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
本实施例中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，预测到达地面的辐照强度，通过太阳辐照强度与功率转换效率模型，对功率进行预测；小于24h采用短期预测，主要以天气预报信息数据为主，通过建立历史输入数据与历史输出功率的映射关系，获得光伏电站输出功率的预测值，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
本实施例中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，研究光伏发电设备特性，建立光伏发电功率与天气预报信息数据的对应数学模型，进一步对光伏发电功率进行预测；通过找出其历史数据内在规律，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
本实施例中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，进行纵向加密，置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，采集站内运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度主站上传，并执行调度主站发往分站的控制和调节命令，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
本实施例中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
本实施例中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，现场设备与无线路由器相连接，无线路由通过5G蜂窝网络与调度中心服务建立一条VPN加密通道，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
实施例二
参照图1，一种低压分布式光伏发电出力预测方法，包括如下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
本实施例中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
本实施例中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，再通过箱变降压供给交流负荷，最后通过DC/AC逆变控制反馈到光伏阵列，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
本实施例中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
本实施例中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，分布式光伏发电***在其无功输出范围内，具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
本实施例中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，小于24h采用短期预测，主要以天气预报信息数据为主，通过建立历史输入数据与历史输出功率的映射关系，获得光伏电站输出功率的预测值，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
本实施例中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
本实施例中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，采集站内运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度主站上传，并执行调度主站发往分站的控制和调节命令，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
本实施例中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
本实施例中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
实施例三
参照图1，一种低压分布式光伏发电出力预测方法，包括如下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
本实施例中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
本实施例中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
本实施例中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
本实施例中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
本实施例中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，预测到达地面的辐照强度，通过太阳辐照强度与功率转换效率模型，通过建立历史输入数据与历史输出功率的映射关系，获得光伏电站输出功率的预测值，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
本实施例中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，研究光伏发电设备特性，建立光伏发电功率与天气预报信息数据的对应数学模型，进一步对光伏发电功率进行预测；通过找出其历史数据内在规律，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
本实施例中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，实现和调度主站专网通信，进行纵向加密，置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，采集站内运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度主站上传，并执行调度主站发往分站的控制和调节命令，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
本实施例中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
本实施例中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，现场设备与无线路由器相连接，无线路由通过5G蜂窝网络与调度中心服务建立一条VPN加密通道，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
实施例四
参照图1，一种低压分布式光伏发电出力预测方法，包括如下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
本实施例中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
本实施例中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
本实施例中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，选择适当的功率预测数学模型，算出预测当日的输出功率预测值及预测误差；采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
本实施例中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，分布式光伏发电***在其无功输出范围内，具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
本实施例中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，预测到达地面的辐照强度，通过太阳辐照强度与功率转换效率模型，对功率进行预测；小于24h采用短期预测，主要以天气预报信息数据为主，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
本实施例中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，研究光伏发电设备特性，建立光伏发电功率与天气预报信息数据的对应数学模型，进一步对光伏发电功率进行预测；通过找出其历史数据内在规律，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
本实施例中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
本实施例中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
本实施例中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
实施例五
参照图1，一种低压分布式光伏发电出力预测方法，包括如下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
本实施例中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
本实施例中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
本实施例中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，选择适当的功率预测数学模型，算出预测当日的输出功率预测值及预测误差；采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
本实施例中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，分布式光伏发电***在其无功输出范围内，具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
本实施例中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，预测到达地面的辐照强度，通过太阳辐照强度与功率转换效率模型，通过建立历史输入数据与历史输出功率的映射关系，获得光伏电站输出功率的预测值，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
本实施例中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，进一步对光伏发电功率进行预测；通过找出其历史数据内在规律，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
本实施例中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，采集站内运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度主站上传，并执行调度主站发往分站的控制和调节命令，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
本实施例中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
本实施例中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
对比例一
与实施例一不同之处在于，S1：发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，再通过箱变降压供给交流负荷，最后通过DC/AC逆变控制反馈到光伏阵列，以调节光伏阵列进行MPPT控制；数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
对比例二
与实施例二不同之处在于，S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
对比例三
与实施例三不同之处在于，S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
实验例
将实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五的一种低压分布式光伏发电出力预测方法进行试验，得出结果如下：
实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五的低压分布式光伏发电出力预测方法对比现有的低压分布式光伏发电出力预测方法，投入成本显著降低，数据准确率显著提升，且实施例一为最佳实施例。
检测报告
本发明的目的是针对电网稳定性差，参考数据不准确，弱光降低发电效率，投入成本高，无法进行功率预测等问题，提出一种低压分布式光伏发电出力预测方法，通过设置光伏发电功率预测***，自动采集光伏电站实时运行数据，对趋势进行预测，减少数据误差，提高预测结果准确性，采用AGC自动功率控制，自动接收调度主站***下发的调度计划曲线，满足不断变化的用户电力需求，降低运行成本，提高电网稳定性、增加电网消纳光电能力，帮助光伏电站减少由于限电带来的经济损失，提高光伏电站运营管理效率，提高电网运行稳定性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：光伏发电设备分布及方案，设置光伏发电***，调节光伏阵列进行MPPT控制；
S2：设置光伏发电功率预测***，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理；
S3：根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节；
S4：根据不同周期分别采用超短期预测、短期预测和中长期预测；
S5：融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，执行调度主站发往分站的控制和调节命令；
S6：采用AGC自动功率控制，设置后台远程监控***。
2.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S1中，设计光伏发电设备分布及方案，包括接入***方案划分原则、接入电压等级、并网点选择、典型方案设计，二次包括线路保护、母线保护、频率电压异常紧急控制装置、防孤岛保护；调度管理、远动***、对时方式、通信协议、信息传输、安全防护、功率控制、电能质量监测；计量装置、关口点设置、设备接口、通道及规约要求；通信包括通道要求、通信方式、通信设备供电、通信设备布置。
3.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S1中，设置光伏发电***，光伏组件实施光电转换后经控制器将直流电分配给直流负荷和DC/AC逆变装置，输出满足电能质量要求的交流电，通过箱变升压后接入电网，再通过箱变降压供给交流负荷，最后通过DC/AC逆变控制反馈到光伏阵列，以调节光伏阵列进行MPPT控制；数值天气预报***提供当天和未来几天的天气预报信息信息，将光伏电站所在地的天气预报信息信息实时传给预测数据库***，并进行处理；预测数据库***对光伏电站的天气预报信息历史信息、输出功率历史信息进行存储管理。
4.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S2中，设置光伏发电功率预测***，根据预测算法，将实时天气预报信息信息与预测数据库***的历史数据进行处理，选择适当的功率预测数学模型，算出预测当日的输出功率预测值及预测误差；采取EMS能量管理***，由基础功能和应用功能两个部分组成，基础功能包括：计算机、操作***和EMS支撑***，应用功能包括：数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析3部分，***中用户通过操作界面对该预测***进行实时管理。
5.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S3中，通过0.4kV电压等级并网的分布式光伏发电***应具有有功功率调节能力，根据电网调度机构指令调节电源的有功功率输出，无功容量和电压调节，分布式光伏发电***功率因数应在0.95-0.95范围内连续可调，分布式光伏发电***在其无功输出范围内，具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式和参考电压、电压调差率参数由电网调度机构给定。
6.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S4中，小于4h采用超短期预测，主要采用统计、物理混合方法，根据地球同步卫星拍摄的卫星云图推测云层运动情况，预测到达地面的辐照强度，通过太阳辐照强度与功率转换效率模型，对功率进行预测；小于24h采用短期预测，主要以天气预报信息数据为主，通过建立历史输入数据与历史输出功率的映射关系，获得光伏电站输出功率的预测值，用于电力***的功率平衡和经济调度、日前发电计划制定、电力市场交易、暂态稳定评估。
7.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S4中，周期大于一周采用中长期预测，主要用于***的检修安排、发电量的预测，将天气预报信息数据作为输入，研究光伏发电设备特性，建立光伏发电功率与天气预报信息数据的对应数学模型，进一步对光伏发电功率进行预测；通过找出其历史数据内在规律，排除病态数据点，建立历史数据与输出功率的函数映射关系，进一步对光伏发电功率预测。
8.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S5中，融合5G通信终端、纵向加密、远动机和AGC控制，满足10千伏及以上分布式光伏以直采方式接入调度主站，同时进行自动功率控制的功能，设置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，进行纵向加密，置5G通信模组，设置SA独立组网模式，通过SIM卡连接5G电力切片专网，进而连接调度主站安全接入区，实现和调度主站专网通信，采集站内运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度主站上传，并执行调度主站发往分站的控制和调节命令，最终实现遥信、遥测、遥控、遥调功能。
9.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S6中，采用AGC自动功率控制，接受并自动执行调度主站远方发送的有功、无功功率控制信号，根据最优策略控制本站功率输出，确保本站最大有功功率值及有功功率变化值不超过调度主站的给定值，同时向调度主站回传***运行调节状态、参数信息。
10.根据权利要求1所述的一种低压分布式光伏发电出力预测方法，其特征在于，所述S6中，设置后台远程监控***，整个无线组网方案由数据中心端、网络传输端和现场设备三部分组成，现场设备与无线路由器相连接，无线路由通过5G蜂窝网络与调度中心服务建立一条VPN加密通道，通过建立VPN通道实现终端设备与数据中心服务器双向通信，数据监控中心通过对现场设备进行数据采集与控制，实现远程监控。
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| CN202310292907.9A CN116436090A (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种低压分布式光伏发电出力预测方法 |
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| CN117543823B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-06-18 | 创维互联（北京）新能源科技有限公司 | 一种基于多模型的光伏组串损失电量计算方法及*** |
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