對太陽輻照度進行預測，可以通過公式計算得到光伏電站的輸出功率。輻照度是光伏發電重要的氣象影響因子，其預測精度對光伏出力預測有著重要的影響。
光伏電站功率預測系統主要包括實時氣象采集子系統和功率預測計算子系統。
實時氣象采集子系統實現對光伏電站現場實時輻照值。風速。風向。溫度。濕度氣壓等氣象要素的采集，并將學時采集的數據傳輸至功率預測計算子系統，作為功率預測的主要數據來源，硬件設備主要包括輻照儀、風速風向儀、溫濕度傳感器、數據米集通信設備等。一座光伏電站根據其覆蓋面積及地形地貌特征可以設置一座或者多座氣象采集器。氣象采集器的設置以能準確反映整個光伏電站區的輻照強度等氣象條件，清足光功率預測系統功能為目的。氣象采集信息是電站功率預測的重要數據源。
光伏環境監測系統符合氣象WMO組織氣象觀測標準及IEC、國電網公司企標Q/GDW 617-2011《光伏電站接入電網技術規定》、國電網公司企標Q/GDW 618-2011《光伏電站接入電網測試規程》等規范標準，也符合《并網光伏發電系統工程驗收技術規范》等相關技術要求。可選觀測：環境溫度、環境濕度、組件溫度、風速、風向、氣壓、傾斜總輻射、日照時數、水平總輻射、太陽直接輻射、太陽散射輻射等指標。具有性能穩定，檢測精度高，靈活適配環境安裝便利等特點，滿足光伏電站環境氣象監測、太陽輻射監測、保障光伏監測氣象預測。
適用于各種光伏電站的太陽輻射監測、環境氣候監測、科研機構或組網于氣象、交通運輸、軍事、農林、水文、大型工程等領域。
功率預測計算子系統實現數據采集、數據管理、數值天氣預報及實時氣象數據處理、功率預測、預測結果評估等功能。硬件設備一般包括1臺氣象數據處理服務器、1臺預測應用服務器、1臺人機工作站和物理隔離設備、硬件防護墻等。其中氣象數據處理服務器部署于安全區，用于數值天氣預報及實時輻照等氣象數據的接收與處理，并通過物理隔離設備將氣象數據送至預測應用服務器;預測應用服務器部署干安全Ⅱ區，用干它裝預測系統主程序，接收實時氣象信息、數值天氣預報和電站實際輸出功率等數據，依據系統預測模型，完成電站短期和超短期輸出功率預測，并將結果實時上傳調度機構。
光伏電站功率預測所需的數據至少應包括數值天氣預報數據、實時氣象數據、實時功率數據、運行狀態、計劃檢修信息等。
光功率預測系統是利用現代數字通信技術、計算機技術、實時氣象信息監測技術、數值預報技術、功率預測技術等技術。根據國家能源局、國電電網頒布的相關標準，實現對光伏電站進行短期預測、超短期預測，指導電力調度和實時控制。通過實時氣象資料、數值預報資料、光伏發電及光伏組件等數據，完成光伏電站短期、超短期功率預測功能，并按調度規范要求上報。同時提供用戶友好的訪問界面，支持統計分析，用戶管理，計劃填報，通道報警，預測精度達到國外同類產品的水平。
光功率預測系統的組成
1、環境監測儀
2、內網服務器
3、外網服務器
4、反向隔離器
5、顯示器
6、防火墻等等
光功率預測系統的實現
1、數據采集與檢驗：對光伏電站實時運行、自動氣象站監測、數值天氣預報數據進行自動采集。數據的完整性及合理性檢驗。
2、功率預測：自動預測未來4個小時的超短期功率預測和72小時短期功率預測。
3、自動上報預測結果：根據調度部門的要求，將光伏電站超短期、短期光伏發電功率預測數據上報調度機構，實時上傳光伏電站氣象監測數據。
4、歷史數據統計查詢功能：實現歷史功率預測、數值天氣預報、光伏電站運行參數統計查詢、導出
2.數據采集
（1）數值天氣預報數據應滿足以下要求∶
1）應至少包括次日零時起未來3天的數值天氣預報數據，時間分辨率為15min;
2）數據至少應包括輻照強度、云量、氣溫、濕度、風速、風向、氣壓等參數;
3）每日至少提供兩次數值天氣預報數據。
（2）實時氣象數據應滿足以下要求∶
1）實時氣象數據應取自光伏電站的實時氣象信息采集系統;
2）數據至少應包括總輻射、直接輻射、散射輻射、環境溫度、濕度、光伏組件溫度，風速、風向、氣壓等參數;
3）數據傳輸應采用光纖傳輸方式，傳輸時間間隔應不大于5min;
4）數據可用率應大于99%。
（3）實時功率數據、設備運行狀態應取自光伏電站計算機監控系統，采集時間間隔應不大于5min。
（4）所有數據的采集應能自動完成，并能通過手動方式補充錄入。
（5）所有實時數據的時間延遲應不大于1min。
3.數據處理
（1）所有數據存入數據庫前應進行完整性及合理性檢驗，并對缺測和異常數據進行補充和修正。
（2）數據完整性檢驗應滿足∶
1）數據的數量應等于預期記錄的數據數量;
2）數據的時間順序應符合預期的開始、結束時間，中間應連續。
（3）數據合理性檢驗應滿足∶
1）對功率、數值天氣預報、實測氣象數據進行越限檢驗，可手動設置限值范圍;
2）根據實測氣象數據與功率數據的關系對數據進行相關性檢驗。
（4）缺測和異常數據宜按下列要求處理∶
1）以前一時刻的功率數據補全缺測或異常的功率數據;
2）以零替代小于零的功率數據;
3）缺測或異常的氣象數據可根據相關性原理由其他氣象要素進行修正;不具備修正條件的以前一時刻數據替代;
4）所有經過修正的數據以特殊標識記錄并可查詢;
5）所有缺測和異常數據均可由人工補錄或修正。
4.數據存儲
數據存儲應符合下列要求∶
（1）存儲系統運行期間所有時刻的數值天氣預報數據。
（2）存儲系統運行期間所有時刻的功率數據、實時氣象數據。
（3）存儲每次執行的短期功率預測的所有預測結果。
（4）存儲每15min 滾動執行的超短期功率預測的所有預測結果。
（5）預測曲線經過人工修正后存儲修正前后的所有預測結果。
（四）預測系統軟件要求
1.基本要求
（1）應根據光伏電站的具體特點，結合光伏電站的歷史及實測數據，采用適當的預測方法構建預測模型，在此基礎上建立光伏電站功率預測系統。
（2）光伏電站功率預測系統軟件應包括數值天與預報處理模塊、實時氣象信自外理模塊、短期預測模塊、超短期預測模塊、系統人機界面、數據庫、數據交換接口等。
2.預測軟件配置要求
（1）預測系統應配置通用、成熟的商用關系型數據庫，用于數據、模型及參數的存儲。
（2）預測系統軟件應在統一的支撐平臺上實現，具有統一風格的人機界面，并采用公共電力系統模型接口。
（3）預測系統軟件應采用模塊化劃分，單個功能模塊故障不影響整個系統的運行。
（4）預測系統應具有可擴展性，支持用戶和第三方應用程序的開發。
（5）預測系統應采用權限管理機制，確保系統操作的安全性。
3.預測模型要求
（1）短期功率預測應滿足下列要求∶
1）應能預測次日零時起至未來 72h 的光伏電站輸出功率，時間分辨率為15min;
2）短期預測輸入包括數值天氣預報等數據，從而獲得預測功率;
3）短期預測應考慮檢修、故障、擴容等不確定因素對光伏電站輸出功率的影響;
4）預測模型應具有多樣性，可滿足新建、已建光伏電站的功率預測;
5）宜采用多種預測方法建立預測模型，形成最優預測策略;
6）短期預測每日宜執行2次，單次計算時間應小于5min。
（2）超短期功率預測應滿足下列要求∶
1）能預測未來15min～4h 的光伏電站輸出功率，時間分辨率為 15min;
2）超短期預測模型的輸入應包括實測功率數據、實測氣象數據及設備狀態數據等;
3）宜采用圖像識別技術對全天空成像儀的實測圖形進行分析，判斷云層運動及對光伏電站的遮擋情況，進而實現對超短期功率波動的預測;
4）超短期預測應 15min執行一次，動態更新預測結果，單次計算時間應小于5min。
4.人機界面要求
（1）應具備光伏電站輸出功率監視頁面，以地圖形式展示光伏電站布局，至少同時顯示實際功率、預測功率及各實測氣象要素，數據更新時間應不大于5min
（2）應具備光伏電站輸出功率的曲線展示頁面，應同時顯示系統預測曲線、實際功率曲線，實際功率曲線應動態更新且更新時間應不大于5min。
（3）應具備歷史數據的曲線查詢頁面，至少提供日、周等時間區間的曲線展示，頁面查詢時間應小于1min。
（4）應提供數據統計分析頁面，提供餅圖、棒圖、表格等多種可視化展示手段。
（5）系統頁面應采用統一的風格，頁面布局合理，便于運行人員使用。
5.數據統計要求
（1）應能對光伏電站運行參數、實測氣象數據及預測誤差進行統計。
（2）運行參數統計應包括發電量、有效發電時間、最大輸出功率及其發生時間、利用小時數及平均負荷率等。
（3）氣象數據統計應包括各氣象要素的平均值及曝輻量、日照時數、可照時數等。
（4）預測誤差統計指標至少應包括均方根誤差、平均絕對誤差、相關性系數、最大預測誤差、合格率等。
（5）參與統計數據的時間范圍應能任意選定，可根據光伏電站所處地理位置的日出日落時間自動剔除夜間時段。
（6）各指標的統計計算時間應小于1min。
400-001-8882
