并網(wǎng)型光伏電站發(fā)電功率與其主氣象影響因子相關(guān)性分析.pdf

1、光伏發(fā)電作為可再生能源重要的組成部分近年來得到了快速的發(fā)展。由于光伏發(fā)電具有明顯的間歇性和波動性，大規(guī)模的光伏發(fā)電并網(wǎng)給電力系統(tǒng)的調(diào)度管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。對于特定的光伏電站，其光伏電池組件的規(guī)格型號、物理特性和安裝方式已經(jīng)確定，其發(fā)電功率主要取決于外部的運(yùn)行條件，即氣象因子的影響。光伏發(fā)電氣象影響因子的類型、數(shù)目較多，作用程度各不相同，相互之間還存在關(guān)聯(lián)耦合，這使得光伏電站出力特性和發(fā)電功率預(yù)測具有高維數(shù)、非線性、關(guān)聯(lián)耦合、復(fù)雜多變等特點(diǎn)

2、，建模較為困難。為了降低模型輸入維數(shù)、簡化模型結(jié)構(gòu)、提高預(yù)測精度，需要深入分析發(fā)電功率與氣象影響因子的相關(guān)關(guān)系，為光伏發(fā)電出力特性和功率預(yù)測研究奠定基礎(chǔ)。因此，開展光伏發(fā)電功率與其氣象影響因子之間相關(guān)關(guān)系的研究具有重要意義。
　　 本文首先通過分區(qū)靈敏度分析實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電多元?dú)庀笥绊懸蜃拥目梢暬?，定性地觀察了光伏發(fā)電功率與輻照度、環(huán)境溫度、相對濕度和平均風(fēng)速等氣象影響因子的二元關(guān)系圖;其次利用SPSS軟件通過回歸分析法定量地研究了

3、光伏發(fā)電功率與單個(gè)氣象影響因子的相關(guān)關(guān)系，隨后建立光伏發(fā)電功率與全部氣象影響因子之間的多元回歸方程，并在此基礎(chǔ)上利用通徑分析法研究了每個(gè)氣象影響因子對發(fā)電功率的直接影響程度，以及該氣象影響因子通過其它因子對光伏發(fā)電功率產(chǎn)生的間接影響程度;最后通過上述分析總結(jié)出主氣象影響因子之間以及主氣象影響因子對于光伏發(fā)電功率的相關(guān)特性。
　　 在前期研究的基礎(chǔ)上，同時(shí)為了驗(yàn)證光伏發(fā)電與主氣象影響因子相關(guān)性分析的重要意義，利用某光伏電站歷史功率

4、數(shù)據(jù)以及同時(shí)期的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練建立光伏發(fā)電功率預(yù)測模型。首先選取上文研究的主氣象影響因子和光伏發(fā)電功率作為模型輸入以及輸出變量建立初始預(yù)測模型，于此同時(shí)針對氣象影響因子多元性和耦合性特點(diǎn)，采用主成分分析法從主氣象影響因子中提取主成分變量作為改進(jìn)預(yù)測模型的輸入變量對應(yīng)與初始預(yù)測模型相同的輸出變量。同時(shí)針對輸入變量非線性以及隨天氣變化的多變性問題，兩模型均采用支持向量機(jī)的方法，建立不同天氣類別下的光伏功率預(yù)測模型。最終的試驗(yàn)結(jié)果顯示初始預(yù)