一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，主要包括：將待測區域按照經緯度進行網格化，獲取網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據；根據上述測量數據繪圖，獲取待測區域的海拔和地表反射率，對包含格點所處位置的海拔高度和地表反射率的地理因素相關性進行綜合分析，進行格點歸類；基于上述格點歸來結果，對格點數據相關性分析及歸類；基于上述對格點數據相關性分析及歸類結果，確定測光站測量范圍。本發明所述基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，可以克服現有技術中穩定性差、能量轉換效率低和環保性差等缺陷，以實現穩定性好、能量轉換效率高和環保性好的優點。
【專利說明】一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及針對光伏發電的太陽年總輻射分析領域，具體地，涉及一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法。
【背景技術】
[0002]根據相關統計，國家發改委已在青海、甘肅等省份規劃了十余個百萬千瓦級光伏發電基地，目前，我國已進入光伏發電高速發展時期。2012年全年國家電網調度范圍光伏發電量35.68億千瓦時，同比增長466%。
[0003]以甘肅為例，截至2013年11月，甘肅并網光伏發電容量已超過200萬千瓦，成為既風電之后的第二大新興能源。眾所周知，光伏發電是通過太陽能電池板將太陽輻射的能量轉化為電能，因此，對測光站覆蓋范圍進行分析有助于對大型光伏發電基地所在區域進行輻射強度監測，從而促進規模化光伏發電的發展，加快新能源對傳統能源的替代步伐，在保障國家能源安全，促進節能減排，保護生存環境等方面具有重要意義。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在穩定性差、能量轉換效率低和環保性差等缺陷。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，以實現穩定性好、能量轉換效率高和環保性好的優點。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，主要包括:
[0007]a、將待測區域按照經緯度進行網格化，獲取網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據；
[0008]b、根據上述測量數據繪圖，獲取待測區域的海拔和地表反射率，對包含格點所處位置的海拔高度和地表反射率的地理因素相關性進行綜合分析，進行格點歸類；
[0009]C、基于上述格點歸來結果，對格點數據相關性分析及歸類；
[0010]d、基于上述對格點數據相關性分析及歸類結果，確定測光站測量范圍。
[0011]進一步地，在步驟a中，所述獲取網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據的操作，具體包括:
[0012]在有限格點數的前提下，可以通過插值法獲取有限網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據。需要說明的是，因監測點個數有限，對于任意格點，可以通過對其鄰近的可監測點進行差值得到該格點出的數據量，差值方法可以采用B-樣條等，具體不展開贅述。
[0013]進一步地，在步驟c中，所述相關性分析是指對兩個或多個具備相關性的變量元素進行分析，從而衡量兩個變量因素的相關密切程度。
[0014]進一步地，在步驟c中，所述對格點數據相關性分析的操作，具體包括:
[0015]首先要對待測對象即格點數做定性分析，依據背景知識和實踐經驗，對待測對象之間是否存在相關關系，以及何種關系做出判斷；
[0016]然后在定性分析的基礎上，通過編制相關表、繪制相關圖、計算相關系數與判定系數等方法，來判斷現象之間相關的方向、形態及密切程度。
[0017]進一步地，所述計算相關系數的操作，具體為:
[0018]假定研究變量X和變量y的相關性，相關系數的計算公式如公式(I):
[0019]
【權利要求】
1.一種基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，主要包括: a、將待測區域按照經緯度進行網格化，獲取網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據； b、根據上述測量數據繪圖，獲取待測區域的海拔和地表反射率，對包含格點所處位置的海拔高度和地表反射率的地理因素相關性進行綜合分析，進行格點歸類； C、基于上述格點歸來結果，對格點數據相關性分析及歸類； d、基于上述對格點數據相關性分析及歸類結果，確定測光站測量范圍。
2.根據權利要求1所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟a中，所述獲取網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據的操作，具體包括: 在有限格點數的前提下，通過插值法獲取有限網格點處的地理因素和氣象環境因素的測量數據。
3.根據權利要求2所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述相關性分析是指對兩個或多個具備相關性的變量元素進行分析，從而衡量兩個變量因素的相關密切程度。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述對格點數據相關性分析的操作，具體包括: 首先要對待測對象即格點數做定性分析，依據背景知識和實踐經驗，對待測對象之間是否存在相關關系，以及何種關系做出判斷； 然后在定性分析的基礎上，通過編制相關表、繪制相關圖、計算相關系數與判定系數等方法，來判斷現象之間相關的方向、形態及密切程度。
5.根據權利要求4所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，所述計算相關系數的操作，具體為: 假定研究變量X和變量y的相關性，相關系數的計算公式如公式(I):
在公式(I)中，X 表不均值，sx>Sy為方差，Sxy為協方差； 相關系數是衡量兩個變量相關性的重要指標；當|r|≤0.3為不存在線性相關；當0.3〈|r|≤0.5為低度線性相關；當0.5 < r ≤0.8為顯著線性相關；當r > 0.8為高度線性相關。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述對格點歸類的操作，具體包括: 對格點之間數據進行兩兩相關性分析，把相關性大于0.9的格點歸為一類，例如格點I到14、15到25、26到33分別歸為兩兩相關性較強的三類。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，在步驟c中，所述對格點數據相關性分析及歸類的操作，主要依據的因素包括: ⑴云量數據，包括假設沒有或有少量氣溶膠和水汽時； ⑵氣溶膠和沙塵數據，包括假設沒有或有少量薄云和水汽時。
8.根據權利要求1-3中任一項所述的基于區域網格化格點歸類的測光站覆蓋范圍分析方法，其特征在于，所述步驟d，具體包括: 假設A，B, C三個集合分別表示地理因素高度相關的格點集合，云量數據高度相關的格點集合，氣溶膠和沙塵數據高度相關的格點集合；AB表示地理因素和云量數據高度相關的格點集合，AC表示地理因素和氣溶膠沙塵數據高度相關的格點集合，BC表示云量數據和氣溶膠沙塵數據高度相關的格點集合；ABC表示地理因素，云量數據以及氣溶膠沙塵數據均聞度相關的格點集合； 最終將ABC集合中格點連接組成一個區域，該區域即地面太陽輻射具有高度相關的區域，也即作為最終確定 的測光站覆蓋范圍。
【文檔編號】G06F19/00GK104050345SQ201410064905
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年2月25日 優先權日:2014年2月25日
【發明者】汪寧渤, 路亮, 周強, 趙龍, 馬彥宏, 馬明, 王明松 申請人:國家電網公司, 國網甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風電技術中心