《計(jì)及海量分布式新能源的地區(qū)發(fā)電智能預(yù)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》

ICS27.180

CCSP61

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/HZDJXHXXX—2023

計(jì)及海量分布式新能源的地區(qū)發(fā)電智能預(yù)

測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

Guidelinesforintelligentpredictiontechnologyofregionalpowergeneration

consideringmassivedistributednewenergy

（征求意見(jiàn)稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

惠州市電機(jī)工程學(xué)會(huì)發(fā)布

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計(jì)及海量分布式新能源的地區(qū)發(fā)電智能預(yù)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了計(jì)及海量分布式新能源接入地區(qū)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的基本技術(shù)方法。

本文件適用于海量分布式新能源接入場(chǎng)景下的分布式光伏電站日前發(fā)電功率預(yù)測(cè)，以及相應(yīng)產(chǎn)品的

設(shè)計(jì)、研發(fā)、檢測(cè)及運(yùn)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T30149電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范

GB/T31464電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則

GB/T33590.1-2017智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第1部分：總體架構(gòu)

GB/T33590.2-2017智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第2部分：術(shù)語(yǔ)

GB/T33602-2017電力系統(tǒng)通用服務(wù)協(xié)議

GB/T33602-2017電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單服務(wù)接口規(guī)范

GB/T40604新能源場(chǎng)站調(diào)度運(yùn)行信息交換技術(shù)要求

GB/T40607調(diào)度側(cè)風(fēng)電或光伏功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求

DL/T516電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)程

DL/T1170電力調(diào)度工作流程描述規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

分布式光伏發(fā)電站distributedphotovoltaic（PV）station

利用分散式資源，裝機(jī)規(guī)模較小的使用光伏電池的光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的

發(fā)電系統(tǒng)。

3.2

風(fēng)電場(chǎng)windfarm

由一批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組群（包括機(jī)組單元變壓器）、匯集線路、主升壓變壓器及其他

設(shè)備組成的發(fā)電站。

3.3

數(shù)值天氣預(yù)報(bào)numericalweatherprediction

根據(jù)大氣實(shí)際情況，在一定的初值和邊值條件下，通過(guò)大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，求解描寫(xiě)天氣演

變過(guò)程的流體力學(xué)和熱力學(xué)方程組，預(yù)測(cè)未來(lái)一定時(shí)段的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和天氣現(xiàn)象，通過(guò)數(shù)值的形式給

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出不同氣象要素的預(yù)報(bào)值。

3.4

光伏總輻射totalphotovoltaicradiation

使用太陽(yáng)總輻射表水平安裝后測(cè)試到水平面上太陽(yáng)的總輻射。

3.5

光伏散射輻射photovoltaicscatteredradiation

使用太陽(yáng)散射輻射表（總輻射表+散射裝置）測(cè)試到被遮光環(huán)遮擋掉太陽(yáng)直接輻射后的輻射值。

3.6

光伏直接輻射photovoltaicdirectradiation

使用直接輻射表正對(duì)著太陽(yáng)實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)測(cè)試的太陽(yáng)輻射。

3.7

光伏組件溫度photovoltaicmodulestemperature

光伏組件中所有電池連接點(diǎn)溫度的平均值。

3.8

環(huán)境溫度ambienttemperature

光伏組件安裝環(huán)境的冷熱程度。

3.9

聚類簇cluster

由聚類所生成的一組樣本的集合。同一簇內(nèi)樣本彼此相似，與其他簇中的樣本相異。

3.10

風(fēng)電場(chǎng)有功功率activepowerofwindfarm

風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)其并網(wǎng)點(diǎn)輸出到電網(wǎng)的有功功率。

3.11

數(shù)據(jù)清洗datacleaning

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新審查和校驗(yàn)的過(guò)程，目的在于刪除重復(fù)信息、糾正存在的錯(cuò)誤，并提供數(shù)據(jù)一致性。

4分布式新能源發(fā)電預(yù)測(cè)

4.1分布式光伏發(fā)電預(yù)測(cè)

4.1.1數(shù)據(jù)要求

分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)使用的數(shù)據(jù)應(yīng)包括分布式光伏電站的功率數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)、數(shù)值天

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氣預(yù)報(bào)、光伏電站裝機(jī)容量及其地理位置信息等。具體內(nèi)容包括：

a)分布式光伏電站的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)不少于1年，功率數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率應(yīng)為15分鐘；

b)分布式光伏電站裝機(jī)容量及其地理位置信息；

c)分布式中壓光伏電站氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)部署在分布式中壓光伏電站廠區(qū)內(nèi)，周圍空曠無(wú)遮

擋，且不影響光伏組件，監(jiān)測(cè)信息至少應(yīng)包括總輻射、直接輻射、散射輻射、組件溫度、環(huán)

境溫度以及風(fēng)速、濕度等信息，數(shù)據(jù)的測(cè)量時(shí)間分辨率應(yīng)不小于15分鐘；

d)分布式低壓光伏電站氣象環(huán)境檢測(cè)設(shè)備應(yīng)部署在各個(gè)分布式低壓光伏電站聚類簇質(zhì)心的位置，

周圍空曠無(wú)遮擋，且不影響光伏組件，監(jiān)測(cè)信息至少應(yīng)包括總輻射、直接輻射、散射輻射、

組件溫度、環(huán)境溫度以及風(fēng)速、濕度等信息，數(shù)據(jù)的測(cè)量時(shí)間分辨率宜不小于15分鐘；

e)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率宜為15分鐘，應(yīng)至少包括短波輻射、溫度、濕度、風(fēng)速等參

數(shù)。

4.1.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)使用的數(shù)據(jù)需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。具體包括：

a)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，清洗后的數(shù)據(jù)應(yīng)篩選大部分異常值；

b)清洗后的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)填補(bǔ)，填補(bǔ)后的數(shù)據(jù)無(wú)空值與負(fù)值；

c)光伏發(fā)電數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行歸一化或標(biāo)準(zhǔn)化處理，處理后的數(shù)據(jù)間應(yīng)不存在不同尺度和幅度之間的

差異等問(wèn)題；

4.1.3發(fā)電智能預(yù)測(cè)

分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)應(yīng)具備以下功能：

a)應(yīng)能覆蓋整個(gè)調(diào)度管轄區(qū)域內(nèi)所有分布式光伏電站；

b)短期光伏功率預(yù)測(cè)結(jié)果為整域分布式光伏電站出力功率總量且時(shí)間分辨率應(yīng)為15分鐘；

c)短期預(yù)測(cè)應(yīng)為次日96點(diǎn)有功功率曲線，并具備預(yù)測(cè)從次日0時(shí)起至72小時(shí)有功功率曲線的

能力；

d)短期功率預(yù)測(cè)應(yīng)能手動(dòng)設(shè)置預(yù)測(cè)的啟動(dòng)時(shí)間及次數(shù)；

e)應(yīng)能支持對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的人工修正，并設(shè)置響應(yīng)的權(quán)限管理；

f)能夠?qū)︻A(yù)測(cè)曲線進(jìn)行誤差統(tǒng)計(jì)，估算一定置信度的誤差范圍。

4.2風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測(cè)

4.2.1風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)要求

風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)使用的數(shù)據(jù)應(yīng)包括風(fēng)電場(chǎng)的功率數(shù)據(jù)、測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、

風(fēng)電機(jī)組特性、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、風(fēng)電機(jī)組故障數(shù)據(jù)、風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行限制條件等。具體內(nèi)容包括：

a)風(fēng)電場(chǎng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)不少于1年，實(shí)際功率數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率應(yīng)為15分鐘；

b)測(cè)風(fēng)塔應(yīng)在風(fēng)電場(chǎng)外1~5千米范圍內(nèi)，至少應(yīng)包括10米、50米及輪轂高程的風(fēng)速和風(fēng)向，以

及某一層高的氣溫、氣壓、濕度等信息，測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率宜不小于5分鐘；

c)風(fēng)電機(jī)組信息應(yīng)包括機(jī)組型號(hào)、單機(jī)容量、輪轂高度、葉輪直徑、功率曲線、推力系數(shù)、并

網(wǎng)時(shí)間、風(fēng)電機(jī)組位置（經(jīng)、緯度）、海拔高度等；

d)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率宜為15分鐘，應(yīng)至少包括10米、50米、70米三個(gè)層高的風(fēng)

速和風(fēng)向以及溫度、濕度、氣壓、云量等參數(shù)；

e)應(yīng)添加風(fēng)電場(chǎng)地理位置、地形和風(fēng)資源分布圖，以及周邊地區(qū)的氣象特征和季節(jié)變化等信息；

f)風(fēng)電機(jī)組故障數(shù)據(jù)應(yīng)包括風(fēng)電機(jī)組故障報(bào)告和維護(hù)記錄，以及故障類型和故障發(fā)生的頻率等

信息；

g)應(yīng)提供風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行限制條件，如最小切入風(fēng)速、最大容量限制、最大風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。

4.2.2風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)預(yù)處理

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風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)使用的數(shù)據(jù)需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。具體包括：

a)風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，清洗后的數(shù)據(jù)應(yīng)剔除大部分異常值；

b)清洗后的數(shù)據(jù)應(yīng)選擇合適的數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法填補(bǔ)數(shù)據(jù)中的缺失值，填補(bǔ)后的數(shù)據(jù)無(wú)空值；

c)風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行平滑處理，處理后的數(shù)據(jù)中應(yīng)無(wú)明顯噪聲數(shù)據(jù)；

d)風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行特征提取，應(yīng)能得到時(shí)間特征、季節(jié)特征、風(fēng)速和風(fēng)向的統(tǒng)計(jì)特征等；

e)風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行歸一化或標(biāo)準(zhǔn)化處理，處理后的數(shù)據(jù)間應(yīng)不存在尺度和幅度的差異等問(wèn)

題；

f)風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行聚合處理，處理后的數(shù)據(jù)應(yīng)能滿足不同預(yù)測(cè)模型的要求。

4.2.3風(fēng)光發(fā)電特征分析

風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測(cè)需要對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，具體包括以下內(nèi)容：

a)進(jìn)行風(fēng)光發(fā)電相關(guān)性分析，在分析過(guò)程中應(yīng)考慮季節(jié)性的影響，構(gòu)建風(fēng)光聯(lián)合出力Copula模

型；

b)基于風(fēng)光發(fā)電相關(guān)性分析的結(jié)果，確定風(fēng)力和光伏發(fā)電的季節(jié)性和年度變化模式；

c)風(fēng)光數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，清洗后的數(shù)據(jù)應(yīng)篩選大部分異常值，且滿足Copula模型范圍需求；

d)應(yīng)考慮使用插值技術(shù)、回歸模型等方法進(jìn)行風(fēng)光數(shù)據(jù)填補(bǔ)，應(yīng)能確保填補(bǔ)后的數(shù)據(jù)滿足Copula

模型的要求；

e)Copula模型選擇和參數(shù)估計(jì)，應(yīng)能基于風(fēng)光數(shù)據(jù)特點(diǎn)選擇適合的Copula模型，并確定其參數(shù)

估計(jì)方法；

f)應(yīng)討論風(fēng)光聯(lián)合預(yù)測(cè)中的不確定性和潛在風(fēng)險(xiǎn)因素。考慮引入不確定性分析方法、考慮不同

的風(fēng)力和光伏發(fā)電場(chǎng)景、評(píng)估預(yù)測(cè)誤差的可靠性