利用最佳相似日的光伏电站短期出力预测

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1、文章编号：1009-1831（2015）06-0005-04◆研究与探讨◆利用最佳相似日的光伏电站短期出力预测1121郭宇杰，袁晓玲，李昌明，刘皓明（1.河海大学能源与电气学院，南京211100；2.中利腾晖光伏科技有限公司，江苏常熟215500）Short⁃termforecastingforphotovoltaicpowergenerationbasedonoptimalsimilarset1121GUOYu⁃jie,YUANXiao⁃ling,LIChang⁃ming,LIUHao⁃ming（1.CollegeofEnergyandElectric

2、alEngineering,HohaiUniversity,Nanjing211100,China;2.ZhongliTalesunScienceandTechnologyCo.,Ltd.,Changshu215500,China）摘要：提出一种基于最佳相似日的光伏电站短期出力预Abstract：Thispaperproposesashort⁃termpowerforecasting测方法。该方法利用密度指标确定初始聚类中心优化K⁃methodforphotovoltaicgenerationbasedonoptimalsimilardays.Densi

3、tyindexisadoptedtochoosetheinitialclusteringcenterstoop⁃means聚类算法，采用加权欧式距离法获得历史样本的出力水timizeK⁃meansalgorithm.WeightedEuclideandistanceisusedto平相似日集，采用相关系数法获得历史样本的曲线形状相似getpowergenerationlevelsetofhistoricalsamples.Correlationcoeffi⁃日集，确定预测日出力水平相似日集和曲线形状相似日集，选cientisusedtogetpowerg

4、enerationshapesetofhistoricalsamples.取两集合的交集样本作为最佳相似日。建立BP神经网络出Theintersectionsetofpowerlevelandpowershapeistheoptimal力预测模型，采用光伏电站的实测数据训练预测模型，对比不similarset.ForecastmodelofBPneuralnetworkisconstructedandtrainedbyoperationdatafromphotovaltaicpowerstation.Forecastre⁃同类型天气的预测结果与实测数据，

5、表明论文的预测方法具sultsrevealthattheproposedmethodhashighaccuracybycompar⁃有较高的预测精度。ingtheforecastresultsandoperationdataindifferenttypeweathers.关键词：光伏发电；短期出力预测；出力水平相似；曲线形Keywords：photovoltaicgeneration;short⁃termpowergenera⁃状相似；最佳相似日tionforecasting;similarpowergenerationlevel;similarpowe

6、rgenera⁃tionshape;optimalsimilarset中图分类号：TM615.2文献标志码：B光伏发电系统的输出功率易受辐照、温度等环境因素影响，其输出功率具有较大的波动性和随机为预测日的相似日。文献［4］利用灰色关联系数性，并网时对电网的调度、保护等方面将产生较大法，综合各个气象因素的关联系数，得到预测日与影响，因此光伏发电出力预测研究逐渐发展，尤其各历史日的关联度，选取相似度最大的历史日作为［1］是在短期、超短期出力高精度预测方面的研究。预测日的相似日。欧氏距离法反映的是各样本空光伏电站的出力预测方法主要可归纳为2类：直接间距离的远近

7、，关联度反映的是样本间的线性关预测法和间接预测法。直接预测法是直接对光伏系，即曲线形状的相似性。而实际情况中，若只考发电系统的输出功率进行预测；间接预测法首先对虑其中一种关系，对预测日选择相似日容易造成较地表太阳辐照强度进行预测，然后根据光伏发电系大误差，进而影响光伏发电功率的预测精度。［2］统的出力模型得到系统的输出功率。直接预测法本文利用加权欧氏距离法和相关系数法分别较间接预测法相对简单，因此研究更为广泛。而在得到历史样本的出力水平相似日集和曲线形状相采用直接预测法之前，先对样本数据进行预处理，似日集，判别预测日分别所属相似日集，取二者交选出与预测日

8、最为接近的历史日作为其相似日。集得最佳相似日。选取预测日的最佳相似日作为文献［3