《計(jì)及海量分布式新能源的地區(qū)發(fā)電智能預(yù)測技術(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)

測技術(shù)導(dǎo)則

Guidelinesforintelligentpredictiontechnologyofregionalpowergeneration

consideringmassivedistributednewenergy

（征求意見稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

惠州市電機(jī)工程學(xué)會發(fā)布

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景下的分布式光伏電站日前發(fā)電功率預(yù)測，以及相應(yīng)產(chǎn)品的

設(shè)計(jì)、研發(fā)、檢測及運(yùn)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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

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

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

GB/T40604新能源場站調(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)語和定義

下列術(shù)語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)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的

發(fā)電系統(tǒng)。

3.2

風(fēng)電場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，通過大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，求解描寫天氣演

變過程的流體力學(xué)和熱力學(xué)方程組，預(yù)測未來一定時(shí)段的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和天氣現(xiàn)象，通過數(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

使用太陽總輻射表水平安裝后測試到水平面上太陽的總輻射。

3.5

光伏散射輻射photovoltaicscatteredradiation

使用太陽散射輻射表（總輻射表+散射裝置）測試到被遮光環(huán)遮擋掉太陽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著太陽實(shí)時(shí)跟蹤太陽測試的太陽輻射。

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)電場有功功率activepowerofwindfarm

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

3.11

數(shù)據(jù)清洗datacleaning

對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新審查和校驗(yàn)的過程，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

4.1分布式光伏發(fā)電預(yù)測

4.1.1數(shù)據(jù)要求

分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測使用的數(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)，周圍空曠無遮

擋，且不影響光伏組件，監(jiān)測信息至少應(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，

周圍空曠無遮擋，且不影響光伏組件，監(jiān)測信息至少應(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

差異等問題；

4.1.3發(fā)電智能預(yù)測

分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測應(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)測應(yīng)為次日96點(diǎn)有功功率曲線，并具備預(yù)測從次日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)測應(yīng)能手動(dòng)設(shè)置預(yù)測的啟動(dòng)時(shí)間及次數(shù)；

e)應(yīng)能支持對預(yù)測結(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

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)測使用的數(shù)據(jù)應(yīng)包括風(fēng)電場的功率數(shù)據(jù)、測風(fēng)塔測風(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)測風(fēng)塔應(yīng)在風(fēng)電場外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、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

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)測需要對風(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)電場景、評估預(yù)測誤差的可靠性