本發(fā)明涉及分布式光伏電站出力預(yù)測(cè)，特別是涉及一種配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、在能源枯竭與節(jié)能環(huán)保問(wèn)題日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下，分布式光伏發(fā)電得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著配電網(wǎng)中分布式光伏在電網(wǎng)中滲透率的逐年提升，在緩解能源緊張、環(huán)境惡化的同時(shí)，由于光伏發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，也給配電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。準(zhǔn)確的分布式光伏出力預(yù)測(cè)對(duì)未來(lái)的光伏發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，可為配電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制和電網(wǎng)調(diào)度提供科學(xué)決策依據(jù)，可以有效提高分布式光伏的利用效率，有效的降低分布式光伏高滲透率對(duì)配電網(wǎng)的影響，提高供電可靠性，保障配電網(wǎng)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2、目前，分布式光伏出力預(yù)測(cè)方法按預(yù)測(cè)原理可分為物理方法和統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法。物理方法是利用太陽(yáng)輻照傳遞方程、太陽(yáng)位置模型、光伏電池模型和逆變器效率模型等物理模型建立預(yù)測(cè)算法，從而進(jìn)行發(fā)電功率預(yù)測(cè)。統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法通過(guò)對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出光伏發(fā)電功率與各影響因素的內(nèi)在規(guī)律，建立預(yù)測(cè)算法從而進(jìn)行發(fā)電功率預(yù)測(cè)。人工智能預(yù)測(cè)方法作為統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)的新流派在分布式光伏預(yù)測(cè)中表現(xiàn)突出，隨著各種人工智能算法的發(fā)展，都在分布式光伏預(yù)測(cè)領(lǐng)域得到初步應(yīng)用。

3、分布式光伏在配電網(wǎng)多梯級(jí)中都有影響，為了避免高滲透率分布式光伏對(duì)配電網(wǎng)造成多方面的影響，有必要對(duì)配電網(wǎng)中多梯級(jí)分布式光伏出力進(jìn)行預(yù)測(cè)，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)方法和裝置，能夠精確預(yù)測(cè)配電網(wǎng)各個(gè)梯級(jí)的分布式光伏出力情況，提前預(yù)知分布式光伏的出力特征。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：

3、建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)；

4、基于分布式光伏歷史相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)；

5、基于所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，分析多梯級(jí)分布式光伏出力影響特征，建立針對(duì)不同梯級(jí)分布式光伏的影響特征庫(kù)；

6、基于所述影響特征庫(kù)構(gòu)建lstm模型，并采用所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)所述lstm模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到配電網(wǎng)分布式光伏多梯級(jí)出力預(yù)測(cè)模型；

7、將待預(yù)測(cè)時(shí)段的入?yún)?shù)據(jù)輸入所述配電網(wǎng)分布式光伏多梯級(jí)出力預(yù)測(cè)模型，得到配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)結(jié)果。

8、所述建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，具體包括：

9、獲取配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和分布式光伏用戶臺(tái)賬信息；

10、基于所述電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和分布式光伏用戶臺(tái)賬信息分析校驗(yàn)光伏用戶、臺(tái)區(qū)、饋線、母線、變電站和區(qū)域相互之間的連接關(guān)系；

11、根據(jù)得到的光伏用戶、臺(tái)區(qū)、饋線、母線、變電站和區(qū)域相互之間的連接關(guān)系建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)。

12、所述分布式光伏用戶臺(tái)賬信息包括：光伏用戶id、經(jīng)緯度位置、海拔高度、裝機(jī)容量、并網(wǎng)類型、量測(cè)表類型、安裝傾角、組件面積和電壓等級(jí)。

13、所述基于分布式光伏歷史相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，具體包括：

14、獲取分布式光伏歷史發(fā)電有功功率數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的歷史微氣象要素實(shí)況數(shù)據(jù)；

15、根據(jù)所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)中光伏用戶之間的相關(guān)性，對(duì)所述分布式光伏歷史發(fā)電有功功率數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的歷史微氣象要素實(shí)況數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失值補(bǔ)全；

16、根據(jù)補(bǔ)全后的分布式光伏歷史發(fā)電有功功率數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的歷史微氣象要素實(shí)況數(shù)據(jù)建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)。

17、所述根據(jù)所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)中光伏用戶之間的相關(guān)性，對(duì)所述分布式光伏歷史發(fā)電有功功率數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的歷史微氣象要素實(shí)況數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失值補(bǔ)全，具體包括：

18、篩查所述分布式光伏歷史發(fā)電有功功率數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的歷史微氣象要素實(shí)況數(shù)據(jù)的空缺值；

19、根據(jù)所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)計(jì)算相同時(shí)段內(nèi)光伏用戶之間的相關(guān)性；

20、選取與數(shù)據(jù)空缺的光伏用戶最相關(guān)的光伏用戶的數(shù)據(jù)樣本，并利用所述相關(guān)性對(duì)所述數(shù)據(jù)空缺的光伏用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)全。

21、所述基于所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，分析多梯級(jí)分布式光伏出力影響特征，建立針對(duì)不同梯級(jí)分布式光伏的影響特征庫(kù)，具體包括：

22、針對(duì)不同梯級(jí)分布式光伏，基于所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)中的不同時(shí)間尺度和不同空間尺度，通過(guò)相關(guān)性分析法提取分布式光伏出力的影響特征，并剔除多重共性影響特征；

23、通過(guò)隨機(jī)森林算法對(duì)剔除多重共性影響特征的影響特征進(jìn)行重要性評(píng)價(jià)，針對(duì)不同梯級(jí)分布式光伏選取影響特征集合，構(gòu)建針對(duì)不同梯級(jí)分布式光伏的影響特征庫(kù)。

24、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)裝置，包括：

25、第一建立模塊，用于建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)；

26、第二建立模塊，用于基于分布式光伏歷史相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，建立配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)；

27、第三建立模塊，用于基于所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，分析多梯級(jí)分布式光伏出力影響特征，建立針對(duì)不同梯級(jí)分布式光伏的影響特征庫(kù)；

28、構(gòu)建訓(xùn)練模塊，用于基于所述影響特征庫(kù)構(gòu)建lstm模型，并采用所述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)樣本庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)所述lstm模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到配電網(wǎng)分布式光伏多梯級(jí)出力預(yù)測(cè)模型；

29、預(yù)測(cè)模塊，用于將待預(yù)測(cè)時(shí)段的入?yún)?shù)據(jù)輸入所述配電網(wǎng)分布式光伏多梯級(jí)出力預(yù)測(cè)模型，得到配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)結(jié)果。

30、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)方法的步驟。

31、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)方法的步驟。

32、有益效果

33、由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明基于多梯級(jí)分布式光伏連接分布關(guān)系和多梯級(jí)分布式光伏數(shù)據(jù)構(gòu)建了多梯級(jí)分布式光伏影響特征，再基于多梯級(jí)分布式光伏影響特征構(gòu)建了配電網(wǎng)多梯級(jí)分布式光伏出力預(yù)測(cè)模型，得到的預(yù)測(cè)模型可以精確預(yù)測(cè)配電網(wǎng)各個(gè)梯級(jí)的分布式光伏出力情況，從而提前預(yù)知分布式光伏的出力特征，以支持配電網(wǎng)多梯級(jí)運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)度，提高配電網(wǎng)智能運(yùn)行水平。