考虑不确定因素的光伏发电出力预测

随着国家新能源发展战略的实施,越来越多的大规模光伏发电应用到发电系统当中。然而光伏发电受光照强度的影响,其输出功率不稳定,会给电网规划、系统调度和电网的可靠、稳定运行带来诸多问题,因此研究光伏发电功率预测具有重要意义。 影响光伏系统输出功率的因素有很多,如观测地点、大气状况、天空中的云量等,这些因素决定了光电板接收到的辐射量,进而影响光伏电池的输出功率。而且,即使在已知辐射量的情况下,其输出功率仍不是一个确定值,会受温度、湿度等因素的影响而变化,因此本文考虑多种不确定因素,通过预测辐射实现对光伏发电系统的出力预测。 首先,本文分析了光伏发电原理和影响光伏发电输出功率的因素；分析了影响辐射的各个因素,建立了计算辐射的物理模型。其次,基于该模型,在对云量进行模糊划分的基础上,考虑云量的随机变化特性,采用马尔科夫状态转移模拟下一时刻天空的云量状况,进而对辐射进行预测,并对预测结果进行了验证。再次,考虑到多云天气小块云漂浮移动的特性,采用模糊马尔科夫方法,通过模拟下一时刻云量状况对辐射进行预测。与马尔科夫预测结果相比,该模型在预测多云天气辐射量时,预测效果有所改善,预测精度有所提高。最后,通过分析辐射与出力的关系,用最小二乘拟合函数建立了由辐射计算功率的模型,并计及其他不确定因素对功率的影响,对拟合函数进行了修正,进一步改善了模型的精度。