一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，所述系統(tǒng)由數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器、反向物理隔離裝置、數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器、預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，并經(jīng)反向物理隔離裝置和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連，數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器分別與預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接并雙向通訊。通過在調(diào)度主站端為光伏電站統(tǒng)一定制數(shù)值天氣預(yù)報，結(jié)合光伏電站功率數(shù)據(jù)進行光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測，電力調(diào)度部門依據(jù)功率預(yù)測結(jié)果可以進行科學(xué)決策與分析，同時對大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站的運行數(shù)據(jù)和預(yù)測模型進行統(tǒng)一管理。
【專利說明】
一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于光伏發(fā)電具有間歇性、波動性、周期性等特點，大規(guī)模光伏電站并網(wǎng)勢必會對整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行造成巨大影響。對光伏電站輸出功率進行有效的統(tǒng)一的監(jiān)測和預(yù)測，把光伏發(fā)電輸出功率納入電網(wǎng)調(diào)度計劃編制是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的重要舉措之一，對于提高電網(wǎng)光伏發(fā)電接納能力、降低電力系統(tǒng)運行成本具有積極作用。電力調(diào)度部門可以依據(jù)光伏電站上報的功率預(yù)測結(jié)果編制發(fā)電計劃，但由于各光伏電站功率預(yù)測廠家預(yù)測技術(shù)及水平良莠不齊，導(dǎo)致上報的功率預(yù)測結(jié)果有的難以反映光伏電站的真實發(fā)電能力，而且調(diào)度部門也難以對其運行數(shù)據(jù)和預(yù)測模型進行有效統(tǒng)一管理。
[0003]故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，以滿足電力調(diào)度部門生產(chǎn)運行的需要。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明可采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，包括數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器、反向物理隔離裝置、數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器、預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器；數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，并經(jīng)反向物理隔離裝置和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連，數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器分別與預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接并雙向通訊；
[0007]所述數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)下載光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)；
[0008]所述數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器用于獲取光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時運行數(shù)據(jù)以及功率預(yù)測系統(tǒng)上報的短期和超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)，并對光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時運行數(shù)據(jù)以及短期和超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)進行處理后存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中；
[0009]所述功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器基于預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲的光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和實時運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測、功率預(yù)測誤差計算，并將預(yù)測結(jié)果和預(yù)測誤差計算統(tǒng)計結(jié)果存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
[0011](I)本發(fā)明通過在調(diào)度主站端為光伏電站統(tǒng)一定制數(shù)值天氣預(yù)報，結(jié)合光伏電站功率數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測；
[0012](2)基于本發(fā)明電力調(diào)度部門不僅可對大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站的運行數(shù)據(jù)和預(yù)測模型進行統(tǒng)一管理，還可依據(jù)功率預(yù)測結(jié)果進行科學(xué)決策與分析；
[0013](3)本發(fā)明滿足電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定，安全性高，實用性強，具有推廣價值。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0016]請參閱圖1所示，為一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)由數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器、反向物理隔離裝置、數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器、預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，并經(jīng)反向物理隔離裝置和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連，數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器分別與預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接并雙向通訊。
[0017]數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器上部署有數(shù)值天氣預(yù)報下載模塊和反向物理隔離裝置客戶端軟件，其中數(shù)值天氣預(yù)報下載模塊，通過互聯(lián)網(wǎng)與專業(yè)權(quán)威氣象服務(wù)機構(gòu)連接，采用ftp方式定時下載光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，包括全波段水平面總輻照度、可見光水平面總輻照度、環(huán)境溫度、相對濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等要素;反向物理隔離裝置客戶端軟件，將數(shù)值天氣預(yù)報下載模塊已下載的光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)以文本文件格式實時單向傳輸給數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器，從而保證了電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。
[0018]數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器上部署有反向物理隔離裝置服務(wù)端軟件、光伏電站實時運行數(shù)據(jù)采集模塊、光伏電站上報預(yù)測數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，其中反向物理隔離裝置服務(wù)端軟件，接收反向物理隔離裝置客戶端軟件發(fā)送的光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù);光伏電站實時運行數(shù)據(jù)采集模塊，通過配置與調(diào)度SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口來采集光伏電站總有功、輻照度、溫度、相對濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向以及逆變器運行狀態(tài)等實時運行數(shù)據(jù)，調(diào)度SCADA系統(tǒng)通過防火墻和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連;光伏電站上報預(yù)測數(shù)據(jù)接收模塊，支持ftp或IEC102規(guī)約方式接收光伏電站功率預(yù)測系統(tǒng)上報的短期、超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)，預(yù)測數(shù)據(jù)支持E語言格式和XML格式，光伏電站功率預(yù)測系統(tǒng)通過縱向加密認證裝置經(jīng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連;數(shù)據(jù)處理模塊，對光伏電站實時運行數(shù)據(jù)、數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和上報功率預(yù)測數(shù)據(jù)進行處理，對不合理數(shù)據(jù)和缺測數(shù)據(jù)進行插補和替代，并將處理后的數(shù)據(jù)存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。
[0019]功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器上部署有預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)配置模塊、功率預(yù)測模塊、預(yù)測誤差計算統(tǒng)計模塊和預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示模塊，其中預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)配置模塊，用于對預(yù)測系統(tǒng)的運行參數(shù)和光伏電站的基礎(chǔ)參數(shù)進行配置和維護，并將配置參數(shù)存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中；功率預(yù)測模塊，用于根據(jù)光伏電站基礎(chǔ)參數(shù)和歷史功率數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型，基于光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)實現(xiàn)光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測，同時將預(yù)測結(jié)果存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中；預(yù)測誤差計算統(tǒng)計模塊用于對光伏電站上報的歷史短期、超短期功率數(shù)據(jù)、調(diào)度主站端預(yù)測的歷史短期、超短期功率數(shù)據(jù)和電網(wǎng)全網(wǎng)的歷史短期、超短期功率數(shù)據(jù)進行準確率、合格率、上報率等誤差指標的計算、統(tǒng)計和分析，并將計算統(tǒng)計結(jié)果存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中；預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示模塊用于對光伏電站的總有功、輻照度、溫度、相對濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等實測和預(yù)測數(shù)據(jù)及預(yù)測誤差計算統(tǒng)計結(jié)果進行可視化展示，可視化展示方式包括曲線、報表、玫瑰圖、柱狀圖等，同時支持數(shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出和打印。
[0020]預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲數(shù)據(jù)處理模塊處理的各類數(shù)據(jù)、預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)配置模塊配置的參數(shù)、功率預(yù)測模塊輸出的預(yù)測結(jié)果和預(yù)測誤差計算統(tǒng)計模塊得到的計算統(tǒng)計結(jié)果。
[0021]本發(fā)明所使用服務(wù)器均采用國產(chǎn)服務(wù)器，運行國產(chǎn)Linux安全操作系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明通過在調(diào)度主站端為光伏電站統(tǒng)一定制數(shù)值天氣預(yù)報，并結(jié)合調(diào)度SCADA系統(tǒng)采集的光伏電站功率數(shù)據(jù)，實現(xiàn)光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測；電力調(diào)度部門可以依據(jù)光伏電站上報的功率預(yù)測結(jié)果或光伏電站調(diào)度主站端功率預(yù)測結(jié)果或電網(wǎng)全網(wǎng)功率預(yù)測結(jié)果進行科學(xué)決策與分析，同時可以對大規(guī)模并網(wǎng)光伏電站的運行數(shù)據(jù)和預(yù)測模型進行統(tǒng)一管理，從而滿足了調(diào)度部門生產(chǎn)運行的需要。本發(fā)明滿足電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定，安全性高，實用性強，具有一定的推廣價值。
[0023]以上實施例僅是對本發(fā)明技術(shù)方案的說明，而本發(fā)明的保護范圍并非局限于此，任何熟悉本專業(yè)的人員對本發(fā)明的具體實施例進行的修改或等同替換，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器、反向物理隔離裝置、數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器、預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器;數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)連接，并經(jīng)反向物理隔離裝置和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連，數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器和功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器分別與預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接并雙向通訊； 所述數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)下載光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器用于獲取光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時運行數(shù)據(jù)以及功率預(yù)測系統(tǒng)上報的短期和超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)，并對光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時運行數(shù)據(jù)以及短期和超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)進行處理后存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中； 所述功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器基于預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲的光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和實時運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測、功率預(yù)測誤差計算，并將預(yù)測結(jié)果和預(yù)測誤差計算統(tǒng)計結(jié)果存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)值天氣預(yù)報下載服務(wù)器上部署有數(shù)值天氣預(yù)報下載模塊和反向物理隔離裝置客戶端軟件； 所述數(shù)值天氣預(yù)報下載模塊通過互聯(lián)網(wǎng)與氣象服務(wù)機構(gòu)連接并定時下載光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)； 所述反向物理隔離裝置客戶端軟件將光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)以文本文件格式實時單向傳輸給數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器上部署有反向物理隔離裝置服務(wù)端軟件、光伏電站實時運行數(shù)據(jù)采集模塊、光伏電站上報預(yù)測數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)處理模塊； 所述反向物理隔離裝置服務(wù)端軟件接收所述反向物理隔離裝置客戶端軟件發(fā)送的光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)； 所述光伏電站實時運行數(shù)據(jù)采集模塊，通過配置與調(diào)度SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口來采集光伏電站的實時運行數(shù)據(jù)； 所述光伏電站上報預(yù)測數(shù)據(jù)接收模塊接收光伏電站功率預(yù)測系統(tǒng)上報的短期、超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)處理模塊對光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時運行數(shù)據(jù)以及短期、超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)進行處理，對不合理數(shù)據(jù)和缺測數(shù)據(jù)進行插補和替代，并將處理后的數(shù)據(jù)存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)度SCADA系統(tǒng)，通過防火墻和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連;所述光伏電站功率預(yù)測系統(tǒng)通過縱向加密認證裝置經(jīng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集與處理服務(wù)器相連。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述功率預(yù)測應(yīng)用服務(wù)器上部署有預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)配置模塊、功率預(yù)測模塊、預(yù)測誤差計算統(tǒng)計模塊和預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示模塊； 所述預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)配置模塊用于對預(yù)測系統(tǒng)的運行參數(shù)和光伏電站的基礎(chǔ)參數(shù)進行配置和維護，并將配置參數(shù)存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中； 所述功率預(yù)測模塊用于根據(jù)光伏電站基礎(chǔ)參數(shù)和歷史功率數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型，基于光伏電站數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)實現(xiàn)光伏電站調(diào)度主站端及電網(wǎng)全網(wǎng)的短期和超短期功率預(yù)測，同時將預(yù)測結(jié)果存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中； 所述預(yù)測誤差計算統(tǒng)計模塊用于對光伏電站上報的歷史短期、超短期功率數(shù)據(jù)、調(diào)度主站端預(yù)測的歷史短期、超短期功率數(shù)據(jù)和電網(wǎng)全網(wǎng)的歷史短期、超短期功率數(shù)據(jù)進行準確率、合格率、上報率等誤差指標的計算、統(tǒng)計和分析，并將計算統(tǒng)計結(jié)果存入預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中； 所述預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示模塊用于對光伏電站的實測和預(yù)測數(shù)據(jù)及預(yù)測誤差計算統(tǒng)計結(jié)果進行可視化展示，可視化展示方式包括曲線、報表、玫瑰圖、柱狀圖等，同時支持數(shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出和打印。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或5所述的調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲數(shù)據(jù)處理模塊處理的各類數(shù)據(jù)、預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)配置模塊配置的參數(shù)、功率預(yù)測模塊輸出的預(yù)測結(jié)果和預(yù)測誤差計算統(tǒng)計模塊得到的計算統(tǒng)計結(jié)果O7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的調(diào)度主站端光伏發(fā)電輸出功率預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器均采用Linux安全操作系統(tǒng)。
【文檔編號】H02J3/38GK105896601SQ201610333184
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】張國建, 陸源, 孫斌, 周永華, 韋偉, 郭彥飛, 肖桂蓮, 郝紅巖
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 國網(wǎng)新疆電力公司, 國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司