光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法及裝置與流程

本發明涉及電力系統及其自動化技術領域，尤其涉及光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法及裝置。

背景技術：

發展太陽能分布式發電系統是智慧城市發展趨勢，光伏發電和光熱發電是太陽能發電兩種不同的形式。近年來，光伏-光熱一體化分布式發電系統成為發展主流的方向和研究熱點的主題。

光伏發電的原理是，利用真空器件、堿金屬、磁流體等半導體或金屬材料溫差將太陽熱能直接轉化成電能而實現發電。光熱發電的原理是，采用聚光集熱的形式將水等工質加熱至高溫高壓水蒸汽，由高溫高壓水蒸汽驅動汽輪機等熱機，再由熱機驅動發電機組發電，利用太陽光-熱-機-電多種能源的轉換而實現發電，其發電原理與常規熱力發電類似，但其能源不是煤、油或氣等燃料而是太陽光。

目前，光伏發電已成為非常成熟的技術，其發電成本已經降低至7000萬元/萬千瓦的水平。光熱發電主要有塔式、槽式、碟式及菲涅耳式四種。槽式太陽光熱發電系統的原理是，利用多個串并聯的槽型拋物面聚光集熱器聚集太陽能熱，加熱工質至高溫高壓蒸汽，進而驅動汽輪機發電機組發電。碟式太陽光熱發電系統的發電原理是，是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡，太陽能光聚集在拋物面的焦點上，使拋物面接收器內工質加熱至高溫高壓蒸汽，驅動發電機發電。菲涅耳式光熱發電系統的發電原理是，采用菲涅耳結構的聚光鏡聚集太陽能熱，加熱工質至高溫高壓蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電，其發電效率低，但結構簡單、建設和維護成本較低。塔式太陽能熱發電系統的原理是，利用中央吸收塔頂上吸收器聚集太陽能熱，加熱工質至高溫高壓蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電，塔的周圍安裝一定數量的定日鏡，通過定日鏡將太陽光聚集到塔頂的接收器的腔體內并其工質加熱而產生高溫蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電。這幾種光熱發電方式都是通過光轉換為熱再產生蒸汽來帶動汽輪機進行發電。

太陽光在不同區域輻射強度、日照時間會存在極大的差異性，在同一地點因云層遮擋形成陰影而造成在不同時間和空間上日照強度也會存在極大的差異性、隨機性和模糊性，這種不確定特性決定了光伏和光熱發電系統出力也具有極大的差異性、隨機性和模糊性。因此，要確定光伏和光熱發電系統的輸出功率的大小，就需要對該區域內太陽光輻射強度、日照時間進行概率分析或模糊分析、概率模糊分析，還要對在不同時間和空間上日照強度進行概率分析或模糊分析、概率模糊分析。

利用電池儲能的接續發電原理，光伏發電系統可以在白天陰天或黑夜里時接續發電或連續發電。但是其接續發電或連續發電能力取決于電池儲能容量、效率和控制方式等因素，這些因素影響電池儲能接續發電系統的輸出功率水平。利用熔融鹽儲能，也能夠實現光熱發電在白天陰天或黑夜里時接續發電或連續發電。與光伏發電一樣，光熱發電系統的接續發電或連續發電能力取決于熔融鹽儲能容量、能源轉換效率和柔性控制方式等因素，其輸出功率水平也因多種不確定性因素影響而具有很大的隨機性和模糊性。

世界各國可再生能源在電網接入近年呈現快速增長趨勢。光伏發電接入增長是最快的，年增長率為60％；其次是風力發電和生物燃料發電，年增長率分別為27％和18％。工業和信息化部預測,2030年全國電動汽車保有量將達到6000萬輛,峰值充電功率將達0.42tw，占預計總裝機容量2.32tw的18％。因此，分布式發電、儲能和電動汽車充電系統在城市配電網大規模接入是必然的趨勢。隨著國家政策和行業發展的交互支持和促進，在一定空間中，比如城市居民等小用戶以及商業建筑物、社區、工業區等大用戶群，分布式光伏發電系統會形成快速發展的趨勢，光伏和光熱發電一體化系統也將顯示出強勁發展的態勢。分布式儲能系統是接入電壓等級和接入點固定的分布式系統，包括壓縮氫儲能、電池儲能、超級電容儲能等，儲能功率可柔可控；電動汽車分布式充電系統是接入電壓等級和接入點可變的分布式系統，充電功率可柔可控，隨機性極大。分布式發電波動性、間歇性、隨機性和電動汽車充電不確定性，使得單一新能源用戶發電、用電和充電的更具隨機性，城市居民等小用戶以及商業建筑物、社區、工業區等大用戶群分布式發電、儲能和電動汽車充電系統的互動關系會進一步增大了新能源用戶輸出功率的隨機性和模糊性。

對于隨機不確定性，傳統上通常采用概率統計理論來進行分析和處理隨機不確定性的信息，例如用以均值和方差為特征值的概率密度函數和概率分布函數來構造不確定性事件或參量的概率模型，描述不確定性事件的發生概率特性以及功率、電壓和電流等不確定性參量的波動特性。

對于模糊的不確定性，傳統上通常采用模糊分析方法來進行分析和處理模糊不確定性的信息。采用zadeh模糊集或type1模糊集模擬和描述模糊不確定性事件或參量的不精確信息，主要是利用單層隸屬度函數的方法對模糊不確定性事件或參量進行模擬，以隸屬度值來描述。在實際應用系統中，不確定性事件變得越來越復雜，不確定性參量數量龐大而且關系復雜，極大地增加了事件或參量本身以及相互之間信息的模糊程度，基于zadeh模糊集和type1模糊集的單層隸屬度函數方法顯得明顯的不足，已經以直接模擬信息中的難以分析和處理這些模糊不確定性事件或參量。在type1模糊集的基礎上，zadeh提出了基于兩層隸屬度函數的type2模糊集，進一步增強了對模糊不確定性事件或參量處理能力。

在實際應用系統中，還會同時存在隨機與模糊兩種不確定性的事件或參量，而且其交互作用、互相疊加。傳統的概率分析方法和模糊分析方法受其本身機理的限制，在處理這種系統隨機與模糊不確定性事件或參量時已經變得明顯的不足，分析效果無法接近實際的情景。因此，近年來模糊理論與概率理論融合形成了發展方向和趨勢，給出了解決不確定性問題的誘人思路與方法。是將模糊理論引入到傳統的概率理論中，比如隨機集、模糊隨機集、模糊隨機變量；另是將概率理論引入到模糊理論中，比如非穩定模糊集、概率集和概率模糊集。突出的是，在type2模糊集基礎上，概率模糊集將隨機理論引入到傳統的模糊理論中，以模糊隸屬度來描述不確定性隨機和模糊事件或參量的隨機特性，形成了廣義三維隸屬度函數的模糊集形式。

城市居民等小用戶以及商業建筑物、社區、工業區等大用戶群分布式光伏發電系統就是這樣同時具有關系復雜并交互作用的隨機和模糊不確定性事件或參量的系統。擁有分布式光伏發電系統的城市居民等新能源小用戶以及商業建筑物、社區、工業區等新能源大用戶群，在各種不確定性隨機和模糊事件或參量的影響下，其日發電量變得更具隨機特性和模糊特性。以往新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量通常采用確定性的計算方法，有些也采用概率分析的不確定性計算方法。確定性計算的方法通常是在假設區域內太陽光輻射強度、日照時間以及用戶所在地在不同時間和空間上日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度都確定的情況下計算新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量，也沒有考慮作為接續發電或連續發電的光伏發電系統的電池儲能容量或光熱發電系統的熔融鹽儲能裝機容量、儲能狀態、能源轉換效率、配電網調壓要求和柔性控制方式等因素的影響，計算結果是唯一性和確定性的，往往不能反應新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量的實際情況。而概率分析的計算方法通常是在只假設日照強度等單一因素為不確定性因素的情況下計算新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量，計算結果是具有一定置信水平的概率值。實際上，新能源用戶光伏發電系統日發電量由區域內太陽光輻射強度、日照時間及其概率或模糊度決定，還由用戶所在地在不同時間和空間上日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度及其概率或模糊度決定，同時還取決于作為接續發電或連續發電的光伏發電系統的電池儲能容量或光熱發電系統的熔融鹽儲能裝機容量、儲能狀態、能源轉換效率、配電網調壓要求和柔性控制方式等因素。而且，這些影響因素通常都有隨機不確定性或模糊不確定性，或者他是具有隨機和模糊不確定性，往往以隨機和模糊不確定性事件或參量而存在。可見，新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量計算的現有技術都沒有全面考慮影響因素的不確定性和隨機性，計算方法適用性、實用性和應用性也難以得到滿足。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法及裝置，解決了現有技術中新能源分布式光伏發電系統日發電量的計算都沒有全面考慮影響因素的不確定性和隨機性，計算方法適用性、實用性和應用性難以得到滿足的技術問題。

本發明實施例提供的光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法，包括：

水冷卻光伏-光熱發電系統，水冷卻光伏-光熱發電系統包括光伏發電系統、光熱發電系統，光伏發電系統包括太陽能光伏發電板；

方法步驟包括：根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值；

根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值；

根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度；

根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率；

根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值；

根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量；

根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率；

根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率。

優選地，根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值包括：

根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，通過溫度降低值確定公式計算太陽能光伏發電板的溫度降低值，溫度降低值確定公式具體為：

δtpv＝kpv(kit,pvipv-tpv)；

其中，kpv為光伏發電板溫度降低值對溫度變化的響應系數，tpv為光伏發電板在環境溫度te的實際測量溫度，ipv為光伏發電板輸出電流，kit,pv為光伏發電板溫度與輸出電流的關系系數。

優選地，根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值包括：

根據溫度降低值和環境溫度通過輸出功率增加值確定公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值，輸出功率增加值確定公式具體為：

其中，δppv為光伏發電的輸出功率增加值，ηp,cool為光伏發電板水冷卻的出力效應系數，te為環境溫度。

優選地，根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度包括：

獲取用戶所在區域一定周期內日照強度多值的數據，根據光伏發電系統的輸出功率與日照強度之間的關系，采用統計分析方法通過日照強度梯形模糊集確定公式計算確定光伏發電系統的輸出功率與日照強度多值模糊不確定性關系的n維廣義梯形模糊集，日照強度梯形模糊集確定公式具體為：

eh＝(ehv1,ehv2,...,ehvn)＝[(ehv11,ehv12,ehv13,ehv14；khv1),(ehv21,ehv22,ehv23,ehv24；khv2),…(ehvn1,ehvn2,ehvn3,ehvn4；khvn)]；

其中，eh為日照強度n維廣義梯形模糊集，ehv1、ehv2、…、ehvn及khv1、khv2、…、khvn分別為與日照強度模糊不確定性相對應的日發電量n維廣義梯形模糊集及隸屬度系數，ehv1j、ehv2j、…、ehvnj(j＝1,2,3,4)分別為日照強度模糊不確定性相對應的日照強度n維廣義梯形模糊集的第j個模糊數；

根據日照時間、日照陰影、日照偏角的不確定性、模糊隨機性和概率隨機性，通過有效日照強度確定公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度：

eeff＝ηstηsyηsa(ehv1,ehv2,...,ehvn)

＝ηstηsyηsa[(ehv11,ehv12,ehv13,ehv14；khv1),

(ehv21,ehv22,ehv23,ehv24；khv2),

…

(ehvn1,ehvn2,ehvn3,ehvn4；khvn)]

其中，eeff為水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域有效日照強度，單位為w/m²；ηst、ηsy、ηsa分別為日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響系數。

優選地，根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率包括：

通過發電板發電功率確定公式根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率，發電板發電功率確定公式具體為：

ppv＝pstpsypsa(1+δepv)apvkpveeeff；

其中，apv為水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電板的有效發電面積，單位為m²；kpve為光伏發電板光電轉換系數；pst、psy、psa分別為水冷卻光伏-光熱發電系統日照時間的間隙性概率、日照陰影的概率、日照偏角的概率。

優選地，根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值包括：

根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值通過光熱發電效率增加值確定公式計算光熱發電系統的發電效率增加值，光熱發電效率增加值確定公式具體為：

δecsp＝ηheatδtcsp(1-ksb)；

其中，ηheat為光熱發電系統混合空氣的發電效應系數，ksb為光熱發電系統光鍋爐容積系數，0≤ksb≤1。

優選地，根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量包括：

根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值通過蒸汽量求取公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量，蒸汽量求取公式具體為：

wcsp＝scspeefffcsp；

其中，scsp為光熱發電系統聚光器的面積，單位為m²；fcsp為光熱發電系統具有一定體積的集熱器的光效系數，單位為m³/w。

優選地，根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率包括：

根據高溫高壓蒸汽量通過光熱發電功率求取公式計算光熱發電系統的發電功率，光熱發電功率求取公式具體為：

其中，wcsp為水冷卻光伏-光熱發電系統光熱發電系統可用的高溫高壓熱水量，單位為m³；a、b、c分別為與水冷卻光伏-光熱發電系統光熱發電系統可用的高溫高壓熱水量相關的功率系數。

優選地，根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率包括：

根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率通過系統輸出功率求取公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率，系統輸出功率求取公式具體包括：

ppv-csp＝ηdc/acppv+(1-ηscp)pcsp；

其中，ηdc/ac為光伏發電系統逆變器轉換效率，ηscp為光熱發電系統廠用電率。

本發明實施例提供的光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集裝置，包括：

第一計算模塊，用于根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值；

第二計算模塊，用于根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值；

第三計算模塊，用于根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度；

第四計算模塊，用于根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率；

第五計算模塊，用于根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值；

第六計算模塊，用于根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量；

第七計算模塊，用于根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率；

第八計算模塊，用于根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率。

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：

本發明實施例提供了一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法及裝置，包括：根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值；根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值；根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度；根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率；根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值；根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量；根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率；根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率，本發明實施例中同時考慮影響新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量的隨機和模糊不確定性，主要考慮區域內太陽光輻射強度、日照時間以及用戶所在地在不同時間和空間上日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度等隨機和模糊不確定性因素，在考慮日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度時主要是引入廣義n維梯形模糊集概念及其計算方法，假設日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度等參量以及用戶電池儲能充電事件均服從廣義n維梯形模糊分布規律，在模糊概率分析的基礎上計算新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量，為分布式新能源發電及智能電網調度運行提供必要的技術支撐，解決了現有技術中新能源分布式光伏發電系統日發電量的計算都沒有全面考慮影響因素的不確定性和隨機性，計算方法適用性、實用性和應用性難以得到滿足的技術問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明實施例提供的光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的水冷卻光伏-光熱發電系統的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集裝置的結構示意圖。

圖示說明，1為光伏熱系統低溫水輸入管，光伏熱系統的上層頂板為光伏發電板、下層為由按照一定規律布置的光伏熱管組成光伏發電冷卻水系統；2為光伏發電系統；3為光伏發電冷卻水系統；4為光伏熱系統高溫水輸出管；5為光伏熱系統高溫水儲存系統；6為伏熱系統高溫水儲存系統高溫水輸出管；7為光伏熱系統的熱水與光熱發電系統發電用水的混合系統；8為太陽光聚光器；9為光熱發電系統集光器；10為光熱發電系統光鍋爐，用于生成高溫高壓水蒸汽；11為光熱發電系統光鍋爐低溫水輸入管；12為光伏熱系統的熱水與光熱發電系統發電用水的混合系統的低溫水輸入管；13為光熱發電系統光鍋爐高溫高壓水蒸汽輸出管；14為汽輪發電機組；15為光熱發電系統的低壓母線；16為光熱發電系統變壓器；17為光伏-光熱一體化發電系統的高壓母線；18為光伏-光熱一體化發電系統高壓側無功補償裝置，這里采用靜止無功發生器；19為光伏發電系統低壓側儲能系統；20為光伏發電系統低壓母線；21為光伏發電系統變壓器；22為來自聚光器的熱管，也是熔融鹽儲能系統的光熱輸入管；23為熔融鹽儲能系統；24為熔融鹽儲能系統的光熱輸出管。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法及裝置，用于解決現有技術中新能源分布式光伏發電系統日發電量的計算都沒有全面考慮影響因素的不確定性和隨機性，計算方法適用性、實用性和應用性難以得到滿足的技術問題。

為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，本發明實施例提供的一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法，包括：

水冷卻光伏-光熱發電系統，水冷卻光伏-光熱發電系統包括光伏發電系統、光熱發電系統，光伏發電系統包括太陽能光伏發電板；

方法步驟包括：101、根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值；

根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，通過溫度降低值確定公式計算太陽能光伏發電板的溫度降低值，溫度降低值確定公式具體為：

δtpv＝kpv(kit,pvipv-tpv)；

其中，kpv為光伏發電板溫度降低值對溫度變化的響應系數，tpv為光伏發電板在環境溫度te的實際測量溫度，ipv為光伏發電板輸出電流，kit,pv為光伏發電板溫度與輸出電流的關系系數。

需要說明的是，本發明實施例提供的光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法主要針對水冷卻光伏-光熱發電系統。其中，水冷卻光伏-光熱發電系統的結構如圖2所示。

102、根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值；

根據溫度降低值和環境溫度通過輸出功率增加值確定公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值，輸出功率增加值確定公式具體為：

其中，δppv為光伏發電的輸出功率增加值，ηp,cool為光伏發電板水冷卻的出力效應系數，te為環境溫度。

103、根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度；

獲取用戶所在區域一定周期內日照強度多值的數據，根據光伏發電系統的輸出功率與日照強度之間的關系，采用統計分析方法通過日照強度梯形模糊集確定公式計算確定光伏發電系統的輸出功率與日照強度多值模糊不確定性關系的n維廣義梯形模糊集，日照強度梯形模糊集確定公式具體為：

eh＝(ehv1,ehv2,...,ehvn)＝[(ehv11,ehv12,ehv13,ehv14；khv1),(ehv21,ehv22,ehv23,ehv24；khv2),…(ehvn1,ehvn2,ehvn3,ehvn4；khvn)]；

其中，eh為日照強度n維廣義梯形模糊集，ehv1、ehv2、…、ehvn及khv1、khv2、…、khvn分別為與日照強度模糊不確定性相對應的日發電量n維廣義梯形模糊集及隸屬度系數，ehv1j、ehv2j、…、ehvnj(j＝1,2,3,4)分別為日照強度模糊不確定性相對應的日照強度n維廣義梯形模糊集的第j個模糊數；

根據日照時間、日照陰影、日照偏角的不確定性、模糊隨機性和概率隨機性，通過有效日照強度確定公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度：

eeff＝ηstηsyηsa(ehv1,ehv2,...,ehvn)

＝ηstηsyηsa[(ehv11,ehv12,ehv13,ehv14；khv1),

(ehv21,ehv22,ehv23,ehv24；khv2),

…

(ehvn1,ehvn2,ehvn3,ehvn4；khvn)]

其中，eeff為水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域有效日照強度，單位為w/m²；ηst、ηsy、ηsa分別為日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響系數。

104、根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率；

通過發電板發電功率確定公式根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率，發電板發電功率確定公式具體為：

ppv＝pstpsypsa(1+δepv)apvkpveeeff；

其中，apv為水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電板的有效發電面積，單位為m²；kpve為光伏發電板光電轉換系數；pst、psy、psa分別為水冷卻光伏-光熱發電系統日照時間的間隙性概率、日照陰影的概率、日照偏角的概率。

105、根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值；

根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值通過光熱發電效率增加值確定公式計算光熱發電系統的發電效率增加值，光熱發電效率增加值確定公式具體為：

δecsp＝ηheatδtcsp(1-ksb)；

其中，ηheat為光熱發電系統混合空氣的發電效應系數，ksb為光熱發電系統光鍋爐容積系數，0≤ksb≤1。

106、根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量；

根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值通過蒸汽量求取公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量，蒸汽量求取公式具體為：

wcsp＝scspeefffcsp；

其中，scsp為光熱發電系統聚光器的面積，單位為m²；fcsp為光熱發電系統具有一定體積的集熱器的光效系數，單位為m³/w。

107、根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率；

根據高溫高壓蒸汽量通過光熱發電功率求取公式計算光熱發電系統的發電功率，光熱發電功率求取公式具體為：

其中，wcsp為水冷卻光伏-光熱發電系統光熱發電系統可用的高溫高壓熱水量，單位為m³；a、b、c分別為與水冷卻光伏-光熱發電系統光熱發電系統可用的高溫高壓熱水量相關的功率系數。

108、根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率。

根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率通過系統輸出功率求取公式計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率，系統輸出功率求取公式具體包括：

ppv-csp＝ηdc/acppv+(1-ηscp)pcsp；

其中，ηdc/ac為光伏發電系統逆變器轉換效率，ηscp為光熱發電系統廠用電率。

本發明實施例提供了一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法，包括：根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值；根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值；根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度；根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率；根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值；根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量；根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率；根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率，本發明實施例中同時考慮影響新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量的隨機和模糊不確定性，主要考慮區域內太陽光輻射強度、日照時間以及用戶所在地在不同時間和空間上日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度等隨機和模糊不確定性因素，在考慮日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度時主要是引入廣義n維梯形模糊集概念及其計算方法，假設日照強度、日照時間、日照陰影、日照偏角度等參量以及用戶電池儲能充電事件均服從廣義n維梯形模糊分布規律，在模糊概率分析的基礎上計算新能源用戶分布式光伏發電系統日發電量，為分布式新能源發電及智能電網調度運行提供必要的技術支撐，解決了現有技術中新能源分布式光伏發電系統日發電量的計算都沒有全面考慮影響因素的不確定性和隨機性，計算方法適用性、實用性和應用性難以得到滿足的技術問題。

以上為對本發明實施例提供的一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集方法的詳細描述，以下將對本發明實施例提供的一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集裝置進行詳細的描述。

請參閱圖3，本發明實施例提供的一種光伏光熱一體化系統輸出功率計算的n維梯形模糊集裝置，包括：

第一計算模塊201，用于根據獲取到的太陽能光伏發電板實際測量溫度和輸出電流，計算太陽能光伏發電板的溫度降低值；

第二計算模塊202，用于根據溫度降低值和環境溫度計算水冷卻光伏-光熱發電系統光伏發電的輸出功率增加值；

第三計算模塊203，用于根據日照時間、日照陰影、日照偏角對日照強度的影響及水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率與日照強度的n維廣義梯形模糊集計算水冷卻光伏-光熱發電系統所處區域的有效日照強度；

第四計算模塊204，用于根據有效日照強度及太陽能光伏發電板的有效發電面積計算太陽能光伏發電板的發電功率；

第五計算模塊205，用于根據光熱發電系統采用混合空氣時空氣溫度升高值計算光熱發電系統的發電效率增加值；

第六計算模塊206，用于根據有效日照強度及光熱發電系統的發電效率增加值計算水冷卻光伏-光熱發電系統的高溫高壓蒸汽量；

第七計算模塊207，用于根據高溫高壓蒸汽量計算光熱發電系統的發電功率；

第八計算模塊208，用于根據太陽能光伏發電板的發電功率及光熱發電系統的發電功率計算水冷卻光伏-光熱發電系統的輸出功率。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。