一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統，包括云平臺，光伏電站客戶端、電網調度中心和氣象數據模塊；云平臺用于根據光伏電站的狀態信息計算光伏電站的發電功率預測值；光伏電站客戶端與云平臺和電網調度中心網絡連接，用于監測并向云平臺提供光伏電站的狀態信息，并根據電網調度中心的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率；電網調度中心與云平臺和光伏電站客戶端網絡連接，用于根據云平臺計算的光伏電站發電功率預測值確定光伏電站發電功率指標值，并向光伏電站客戶端發送發電功率指標值；氣象數據模塊與云平臺網絡連接，用于向云平臺提供氣象預報數據。本發明具有建設和維護成本低、維護方便、預測精度高等優點。
【專利說明】
一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種光伏電站功率預測系統，尤其涉及一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機和環境污染趨勢愈演愈烈，我國加大了光伏、風電等可再生能源的發展速度，可再生能源在一次能源中的占比已經由2005年的7.5%上升到2014年的10.3%，裝機容量由2005年1.66億噸標準煤提高到4.4億噸標準煤。光伏發電更是發展迅速，截止2014年底，全國光伏發電累計裝機28.05GW，其中光伏電站23.38 GW，分布式4.67GW2014年國內光伏發電新增裝機容量10.6GW，其中光伏電站8.556評，分布式2.05 GW，“十三五”期間，我國光伏電站將以每年不少于15GW的規模迅速增長。光伏發電屬于間歇性能源，其發電量受光照、溫度、風速等綜合因素影響較大，大規模接入容易引起電網電能質量下降甚至解列的危險。在光伏發電大規模接入的德國(光伏發電、風電等間歇性能源接入量超過30%)，其電網穩定性依然位居世界前列的主要原因之一是光功率預測精度達到90%以上，因此精確的光功率預測是實現光伏發電大規模接入的重要前提。
[0003]現有的光伏發電功率預測系統均是通過購買氣象部門氣象數據，并通過本地環境監測儀監測本地實時環境數據，如實時光照、溫度等，通過氣象數據與本地實時環境數據由光伏功率預測后臺進行短期和長期光伏電站功率預測，再將預測結果通過遠程裝置發送給當地電網調度中心。如專利申請號為201310301149.9的發明專利就為這種模式。但由于每個光伏發電站均需要購買氣象部門的氣象預報數據，在每個光伏發電站均需要建立光伏功率預測后臺，因此建設及維護成本都很大，維護困難;雖然預測后臺包括多種預測算法，但每個光伏發電站只有本發電站的歷史數據，因此預測精度仍然不高。因此，研究一種成本更低、維護更多方便、預測精度更高的光伏電站功率預測系統具有重大的現實意義。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種建設成本及維護成本低，預測速度快、精度高的基于云平臺的光伏電站功率預測系統。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為:一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統，包括云平臺，光伏電站客戶端、電網調度中心和氣象數據模塊;所述云平臺用于根據光伏電站的狀態信息計算光伏電站的發電功率預測值;所述光伏電站客戶端與所述云平臺和所述電網調度中心網絡連接，用于監測并向云平臺提供光伏電站的狀態信息，并根據所述電網調度中心的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率;所述電網調度中心與所述云平臺和所述光伏電站客戶端網絡連接，用于根據所述云平臺計算的光伏電站發電功率預測值確定光伏電站發電功率指標值，并向所述光伏電站客戶端發送發電功率指標值;所述氣象數據模塊與所述云平臺網絡連接，用于向云平臺提供氣象預報數據。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述云平臺包括數據收發模塊、云計算模塊、數據存儲模塊和云知識庫;所述數據收發模塊用于實現云平臺與所述光伏電站客戶端、電網調度中心之間的數據通信;所述數據存儲模塊用于存儲所述光伏電站的歷史數據;所述云計算模塊用于根據所述光伏電站提供的狀態信息、氣象數據模塊提供的氣象預報數據、數據存儲模塊存儲的歷史數據，通過云知識庫計算光伏電站的發電功率預測值。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述云知識庫包括同類電站歷史數據庫、光伏電站發電功率預測算法庫、光伏電站發電功率預測修正模塊和專家系統。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述光伏電站客戶端包括用于監測光伏電站狀態信息的監測模塊和用于根據電網調度中心的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率的控制模塊。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述監測模塊包括環境監測模塊和運行監測模塊;所述環境監測模塊用于監測環境信息，包括光照強度、溫度、風向、風速信息;所述運行監測模塊用于監測光伏電站運行狀態信息，包括發電總量、實時發電功率、裝機容量信息。
[0010]作為本發明的進一步改進，該系統包括任意多個電網調度中心和任意多個光伏電站客戶端。
[0011]與現有技術相比，本發明的優點在于:本發明具有建設和維護成本低、維護方便、預測精度高等優點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明系統結構示意圖。
[0013]圖2為本發明云平臺結構示意圖及數據流示意圖。
[0014]圖例說明:1、云平臺；2、光伏電站客戶端;21、監測模塊;22、控制模塊;3、電網調度中心;4、氣象數據模塊。
【具體實施方式】
[0015]以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。
[0016]如圖1所示，本實施例，一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統，包括云平臺I，光伏電站客戶端2、電網調度中心3和氣象數據模塊4;云平臺I用于根據光伏電站的狀態信息計算光伏電站的發電功率預測值;光伏電站客戶端2用于監測并向云平臺I提供光伏電站的狀態信息，并根據電網調度中心3的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率;電網調度中心3用于根據云平臺I計算的光伏電站發電功率預測值確定光伏電站發電功率指標值，并向光伏電站客戶端2發送發電功率指標值;氣象數據模塊4與云平臺連接，用于向云平臺提供氣象預報數據。
[0017]如圖2所示，在本實施例中，云平臺I包括數據收發模塊、云計算模塊、數據存儲模塊和云知識庫;數據收發模塊用于實現云平臺I與光伏電站客戶端2、電網調度中心3之間的數據通信;數據存儲模塊用于存儲光伏電站的歷史數據;云計算模塊用于根據光伏電站提供的狀態信息、氣象數據模塊4提供的氣象預報數據、數據存儲模塊存儲的歷史數據，通過云知識庫計算光伏電站的發電功率預測值。云知識庫包括同類電站歷史數據庫、光伏電站發電功率預測算法庫、光伏電站發電功率預測修正模塊和專家系統。
[0018]在本實施例中，光伏電站客戶端2包括用于監測光伏電站狀態信息的監測模塊21和用于根據電網調度中心3的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率的控制模塊22。監測模塊21包括環境監測模塊和運行監測模塊;環境監測模塊用于監測環境信息，包括光照強度、溫度、風向、風速信息;運行監測模塊用于監測光伏電站運行狀態信息，包括發電總量、實時發電功率、裝機容量信息。
[0019]在本實施例中，該系統包括任意多個電網調度中心3和任意多個光伏電站客戶端
2。每個電網調度中心3均與云平臺I網絡連接，每個光伏電站客戶端2均與云平臺I網絡連接，每個光伏電站客戶端2與一個電網調度中心3連接。
[0020]如圖2所示，本實施例一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統數據處理流程為:光伏電站客戶端2的監測模塊21獲取光伏電站的實時環境信息和實時運行狀態信息，并將所監測得到的數據通過網絡上傳至云平臺I。云平臺I接收光伏電站的實時環境信息及實時運行信息，并調取數據存儲模塊中存儲的光伏電站的歷史數據，氣象數據模塊4獲取光伏電站所在地的氣象預報信息，并通過云知識庫，結合同類電站歷史數據，選擇光伏電站發電功率預測算法庫中合適的預測算法，由云計算模塊計算出光伏電站的發電功率預測值，并通過光伏電站發電功率預測修正模塊及專家系統對發電功率預測值進行修正，得到最佳的發電功率預測值。云平臺I將光伏電站的發電功率預測值通過網絡下發至電網調度中心3，由電網調度中心3根據云平臺I下發的發電功率預測值，以及電網調度規劃向光伏電站客戶端2發送發電功率指標值，光伏電站客戶端2根據該發電功率指標值控制該光伏電站的實際發電功率。云平臺I同時也可將光伏電站的發電功率預測值發送至光伏電站客戶端2，光伏電站客戶端2可根據該發電功率預測值更好的調整分配光伏電站的發電情況。光伏電站客戶端2也可將實時發電功率等信息通過網絡發送至電網調度中心3，電網調度中心3可根據該實時信息更優的調整光伏電站的發電功率指標值。
[0021]在本發明的基于云平臺的光伏電站功率預測系統中，無需為每個光伏電站建設一個功率預測系統，無需為每個功率預測系統購買氣象數據，只需要將所有光伏電站客戶端2和所有電網調度中心3通過網絡與云平臺網絡連接，將光伏電站客戶端2與所屬的電網調度中心3網絡連接，通過將光伏電站的實時監測信息上傳至云平臺I，由云平臺I對發電功率進行預測并下發發電功率預測值，大大降低了為每個光伏電站建設一個功率預測系統的成本；同時，云平臺I的擴容簡單靈活，對于新建成所的光伏電站，只需要將光伏電站客戶端2通過網絡接入云平臺I即可，建設和維護成本低；同時，云計算平臺具有計算能力強、存儲空間大的特點，相比于單個光伏電站建設的功率預測系統，云平臺I能夠存儲光伏電站生命周期內的更多的歷史數據，以及同類型光伏電站的歷史數據，依賴這些歷史數據以及云計算平臺強大的計算能力，能夠獲得具有更高精度的發電功率預測值。
[0022]上述只是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種基于云平臺的光伏電站功率預測系統，其特征在于:包括云平臺(I)，光伏電站客戶端(2)、電網調度中心(3)和氣象數據模塊(4); 所述云平臺(I)用于根據光伏電站的狀態信息計算光伏電站的發電功率預測值； 所述光伏電站客戶端(2)與所述云平臺(I)和所述電網調度中心(3)網絡連接，用于監測并向云平臺(I)提供光伏電站的狀態信息，并根據所述電網調度中心(3)的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率； 所述電網調度中心(3)與所述云平臺(I)和所述光伏電站客戶端(2)網絡連接，用于根據所述云平臺(I)計算的光伏電站發電功率預測值確定光伏電站發電功率指標值，并向所述光伏電站客戶端(2)發送發電功率指標值； 所述氣象數據模塊(4)與所述云平臺網絡連接，用于向云平臺提供氣象預報數據。2.根據權利要求1所述的基于云平臺的光伏電站功率預測系統，其特征在于:所述云平臺(I)包括數據收發模塊、云計算模塊、數據存儲模塊和云知識庫； 所述數據收發模塊用于實現云平臺(I)與所述光伏電站客戶端(2)、電網調度中心(3)之間的數據通信； 所述數據存儲模塊用于存儲所述光伏電站的歷史數據； 所述云計算模塊用于根據所述光伏電站提供的狀態信息、氣象數據模塊(4)提供的氣象預報數據、數據存儲模塊存儲的歷史數據，通過云知識庫計算光伏電站的發電功率預測值。3.根據權利要求2所述的基于云平臺的光伏電站功率預測系統，其特征在于:所述云知識庫包括同類電站歷史數據庫、光伏電站發電功率預測算法庫、光伏電站發電功率預測修正模塊和專家系統。4.根據權利要求1至3任一項所述的基于云平臺的光伏電站功率預測系統，其特征在于:所述光伏電站客戶端(2)包括用于監測光伏電站狀態信息的監測模塊(21)和用于根據電網調度中心(3 )的發電功率指標值調整光伏電站的實際發電功率的控制模塊(22 )。5.根據權利要求4所述的基于云平臺的光伏電站功率預測系統，其特征在于:所述監測模塊(21)包括環境監測模塊和運行監測模塊;所述環境監測模塊用于監測環境信息，包括光照強度、溫度、風向、風速信息;所述運行監測模塊用于監測光伏電站運行狀態信息，包括發電總量、實時發電功率、裝機容量信息。6.根據權利要求5所述的基于云平臺的光伏電站功率預測系統，其特征在于:該系統包括任意多個電網調度中心(3)和任意多個光伏電站客戶端(2)。
【文檔編號】G06Q50/06GK105825302SQ201610151964
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】蹇芳, 吳小云, 唐洲, 唐海燕, 李建泉, 姚穎, 翟文杰, 程宇旭, 李慶武, 鄧華東
【申請人】中車株洲電力機車研究所有限公司