一种新能源场站历史功率修正方法及装置与流程

专利检索2026-05-01  1


本发明属于新能源场站,具体涉及一种新能源场站历史功率修正方法及装置。


背景技术:

1、双碳目标下,以风电和光伏发电为主的新型能源的发展成为了大趋势,但风电和光伏发电具有不确定性和波动性等,对其输出功率进行预测以协助各调度部门进行运行方式调整,对进一步提升风电和光伏发电的并网友好性以促进新能源的发展具有重要意义。

2、新能源场站的数据量较大,包括气象数据、并网点有功功率、理论发电功率、开机容量、可用发电功率、总发电功率等。由于测量和预报系统的误差、故障等情况和通讯存储系统的故障,往往会造成历史数据异常和缺失情况。在对历史数据进行处理时,最简单的处理方式为只进行不良数据的剔除,并未对数据进行修正,这样导致预测系统的历史数据样本较少问题,降低功率预测的历史样本库,而对异常输出功率数据进行精准修正,可有效提高预测系统的预测精度。当前对历史数据的修正方法主要有基于统计学、机器学习以及基于电场出力相关性等,主要是对失准数据进行剔除,利用均值填充法及估计法等修正方法进行替换,导致功率修正的偏差较大。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新能源场站历史功率修正方法及装置,用以解决现有技术中方法功率修正偏差较大的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种新能源场站历史功率修正方法,包括如下步骤:

3、1)获取新能源场站历史功率数据,若某时间点功率无效,称该点为待修正功率点,获取待修正功率点前一段时间和/或后一段时间的功率有效的气象数据和对应的功率,并作为训练数据;2)利用训练数据对构建的用于体现气象数据和功率之间拟合关系的功率修正模型进行训练,得到训练好的功率修正模型;3)获取待修正功率点的气象数据并输入至训练好的功率修正模型中,得到待修正功率点的修正后功率。

4、其有益效果为:本发明利用预测的方式来修正历史功率,首先,本发明考虑到新能源场站输出功率受同一时间点气象参数影响较大且在同一时间点前后具有很强的相关联性,因而利用新能源功率待修正点前和/或后的气象及功率数据寻求到气象与功率之间的最佳拟合关系,然后,利用待修正功率点的气象参数以及最佳拟合关系,可以预测得到待修正功率点的修正后功率,使待修正功率点数据修正后更接近于正常功率,以达到不良功率数据修正的目的,进而可将数据库中已修正功率设为有效标识以供后续使用。

5、进一步地,所述功率修正模型为改进的最小二乘支持向量机模型,改进的最小二乘支持向量机模型中的惩罚参数和核函数参数为利用优化方法进行优化得到的最优惩罚参数和最优核函数参数。

6、其有益效果为:利用优化后的惩罚参数和核函数参数来构建功率修正模型,可以提高预测精度。

7、进一步地,所述优化方法包括如下步骤:

8、①初始化一组待优化参数作为粒子,并随机生成各粒子的位置和速度,待优化参数为惩罚参数和核函数参数;

9、②进行粒子非占优排序和拥挤距离分层选取选择精英粒子,将精英粒子和非精英粒子进行博弈,将原种群中的非精英粒子替换为博弈成功粒子以及博弈失败进行重新学习的粒子,得到新的精英粒子,并更新粒子的位置和速度;

10、③对全局最优解进行混沌搜索,比较混沌搜索粒子与原粒子的支配关系,确定并更新系统全局最优解,并重新更新粒子的位置和速度;

11、④判断是否达到终止条件:若达到则输出结果,即为最优待优化参数;若未达到则重新执行步骤②进行迭代循环计算,直至达到终止条件。

12、其有益效果为:利用改进粒子群算法优化最小二乘支持向量机对预测模型进行训练,可以提高样本数据较少且影响预测精度的气象参数较多问题,达到对待修正功率点的功率数据预测更准确的效果。

13、进一步地,步骤②中粒子的位置和速度更新公式分别为:

14、

15、xd,j(t+1)=xd,i(t+1)=vd,i(t+1)+xd,i(t)

16、式中,c3、c4、c5为[0,1]之间的任意值;vd,j(t+1)和xd,i(t+1)分别为博弈失败粒子在t+1时刻的速度和位置;vd,j(t)和xd,j(t)分别为博弈失败粒子在t时刻的速度和位置;xv,j(t)为博弈成功粒子在t时刻的位置;为所有粒子的平均位置值;为控制的参数。

17、进一步地,步骤③中粒子的位置和速度更新公式分别为:

18、v'j=c6(xs-xj)+c7vj

19、x′j=xj+v′j

20、式中,v'j和x'j新精英集内的粒子速度和位置;c6和c7是[0,1]之间的随机产生的向量;xs是上一次博弈成功粒子的位置;xj是非精英粒子位置;vj是非精英粒子速度。

21、进一步地,步骤③中利用如下公式对全局最优解进行混沌搜索:

22、

23、式中,xj+1和xj分别是第j+1和第j次迭代的混沌数。

24、进一步地,所述气象数据包括总辐射、直辐射、散辐射、风向、风速、温度、湿度和气压中的至少两种气象数据。

25、其有益效果为:考虑较多的气象数据,可以提高预测精度。

26、进一步地,功率数据为并网点有功功率数据。

27、为解决上述技术问题,本发明还提供了一种新能源场站历史功率修正装置,包括存储器和处理器,所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现上述介绍的新能源场站历史功率修正方法,并达到与该方法相同的有益效果。



技术特征:

1.一种新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,所述功率修正模型为改进的最小二乘支持向量机模型,改进的最小二乘支持向量机模型中的惩罚参数和核函数参数为利用优化方法进行优化得到的最优惩罚参数和最优核函数参数。

3.根据权利要求2所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,所述优化方法包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,步骤②中粒子的位置和速度更新公式分别为:

5.根据权利要求3所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,步骤③中粒子的位置和速度更新公式分别为:

6.根据权利要求3所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,步骤③中利用如下公式对全局最优解进行混沌搜索:

7.根据权利要求1~6任一项所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,所述气象数据包括总辐射、直辐射、散辐射、风向、风速、温度、湿度和气压中的至少两种气象数据。

8.根据权利要求1~6任一项所述的新能源场站历史功率修正方法,其特征在于,功率数据为并网点有功功率数据。

9.一种新能源场站历史功率修正装置,其特征在于,包括存储器和处理器,所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现如权利要求1~8任一项所述的新能源场站历史功率修正方法。


技术总结
本发明属于新能源场站技术领域,具体涉及一种新能源场站历史功率修正方法及装置。首先获取新能源场站历史功率数据,若某时间点功率无效,称该点为待修正功率点,获取待修正功率点前一段时间和/或后一段时间的功率有效的气象数据和对应的功率,并作为训练数据;然后利用训练数据对构建的用于体现气象数据和功率之间拟合关系的功率修正模型进行训练,得到训练好的功率修正模型;最后获取待修正功率点的气象数据并输入至训练好的功率修正模型中,得到待修正功率点的修正后功率。本发明使待修正功率点数据修正后更接近于正常功率,以达到不良功率数据修正的目的,进而可将数据库中已修正功率设为有效标识以供后续使用。

技术研发人员:焦艳丽,王坤,李鹏,杨思航,岳帅,毋炳鑫,陈玉玺,王小凯,田春筝,李珂,张艺涵
受保护的技术使用者:许昌许继软件技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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