1、ICS 27160F12备案号：43495201 4 N B中华人民共和国能源行业标准NBT 320112013光伏发电站功率预测系统技术要求Technical requirement of power forecasting system for PV power station型旦坠1 128发布 201 4-0401实施国家能源局 发布前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4预测数据要求5预测系统软件要求6硬件要求7性能指标附录A(资料性附录) 误差计算方法目 次NB，T 320112013；23445NB，T 320112013月|J 舌本标准根据国家能源局关于下达2011年第二批能源
2、领域行业标准制(修)订计划的通知(国能科技(2011)252号)编制。本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、中电投西安太阳能电力有限公司。本标准主要起草人：刘纯、王伟胜、王勃、冯双磊、卢静、车建峰。本规范在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)。II光伏发电站功率预测系统技术要求NB，T 3201120131范围本标准规定了光伏发电站功率预测系统的预测数据要求、预测系统软件要求、硬件要求和性能指标等技术要求。本标准适用于并网运行的光伏发电站。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应
3、用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBT 19964光伏发电站接入电力系统技术规定GBT 30153光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。31光伏发电站photovoltaie fpv)power station利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。一般包含变压器、逆变器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。32数值天气预报numerical weather prediction根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机
4、做数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。33光伏发电功率预测photovoltaic power forecasting根据气象条件、统计规律等技术和手段，对光伏发电站有功功率进行预报。34辐照度irradiance照射到面元上的辐射通量与该面元面积之比，单位为Wm2。35总辐照度global irradianee又称总辐射度，指入射于水平表面单位面积上的全部的太阳辐射通量，单位为wm2。36直射辐照度direct irradianee照射到单位面积上的、来自天空太阳圆盘及其周边对照射点所张开的半圆锥角为8。的辐射通量，单位为W
5、m2。37散射辐照度diffuse irradiance除去直射辐照度的贡献外，来自整个天空并照射到单位面积上的辐射通量，单位为Wm2。1NB，T 3201120133 8总辐射辐照量global iadiant exposure在给定时间段内总辐射辐照度的积分总量，单位为Jm2。3 9日照时数sunshine duration太阳直接辐射辐照度大丁或等于120Wm2时段的总和，又称实照时数。3 10采集数据可用率availability date ratio采集数据与真实数据偏差小于5的个数与所有采集数据个数的比值。3 11预测系统月可用率monthly availability predi
6、ction system ratio在每个月中，预测系统无故障运行时间与总时间的比值。4预测数据要求4 1基本要求光伏发电站功率预测所需的数据至少应包括数值天气预报数据、实时气象数据、实时功率数据、运行状态、计划检修信息等。4 2数据采集42 1 数值天气预报数据应满足以下要求：a)应至少包括次日零时起未来3天的数值天气预报数据，时间分辨率为15min；b)数据至少应包括总辐射辐照度、云量、气温、湿度、风速、风向、气压等参数；C)每日至少提供两次数值天气预报数据。4 2 2实时气象数据应满足以下要求：a) 实时气象信息采集设备的技术指标应满足GBT 30153的要求；b)实时气象数据应包括总辐
7、射辐照度(水平和倾斜)、环境温度、湿度、风速、风向等，宜包括直射辐照度、散射辐照度、气压等参数；c)传输时间间隔应不大于5min；d)采集数据可用率应大于95。4 2 3实时功率数据、设备运行状态(含光伏组件温度)应取自光伏发电站计算机监控系统，采集时间间隔应不大于5min。4 2 4所有数据的采集应能自动完成，并能通过手动方式补充录入。4 2 5所有实时数据的时问延迟应不大于lrain。4 3数据处理4 3 1 所有数据应进行完整性及合理性检验，并对缺测和异常数据进行补充和修正。432数据完整性检验应满足：a)数据的数量应等于预期记录的数据数量；b)数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间，
8、中间应连续。4 3 3数据合理性检验应满足：a)对功率、数值天气预报、实测气象数据进行越限检验，可手动设置限值范围；b)根据实测气象数据与功率数据的关系对数据进行相关性检验。4 3 4缺测和异常数据宜按下列要求处理：a) 以前一时刻的功率数据补全缺测或异常的功率数据；b)以零替代小于零的功率数据；2NB，T 320112013c)缺测或异常的气象数据可根据相关性原理由其他气象要素进行修正；不具备修正条件的以前一时刻数据替代；d)所有经过修正的数据以特殊标识记录并可查询；e)所有缺测和异常数据均可由人工补录或修正。4 4数据存储数据存储应符合I“YO要求：a) 实时采集的数据应作为原始资料正本保
9、存并备份，不得对正本数据进行任何改动；b)存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据；c)存储系统运行期间所有时刻的功率数据、实时气象数据；d)存储每次执行的短期功率预测的所有预测结果；e)存储每15min滚动执行的超短期功率预测的所有预测结果；f) 预测曲线经过人工修正后存储修正前后的所有预测结果；g)所有数据至少保存10年。5预测系统软件要求51基本要求5 1 1 应根据光伏发电站的具体特点，结合光伏发电站的历史及实测数据，采用适当的预测方法构建预测模型，在此基础上建立光伏发电站功率预测系统。51 2光伏发电站功率预测系统软件应包括数值天气预报处理模块、实时气象信息处理模块、短期预测模块、
10、超短期预测模块、系统人机界面、数据库、数据交换接口等。52预测软件配置要求5 2 1 预测系统应配置通用、成熟的商用关系型数据库，用于数据、模型及参数的存储。522预测系统软件应在统一的支撑平台上实现，具有统一风格的人机界面。5 2 3预测系统软件应采用模块化划分，单个功能模块故障不影响整个预测系统的运行。5 24预测系统应具有可扩展性，支持用户和第三方应用程序的开发。5 2 5预测系统应采用权限管理机制，确保系统操作的安全性。5 3预测模型要求5 31 短期功率预测应满足F列要求：a) 应能预测次日零时起至未来72h的光伏发电站输出功率，时间分辨率为15min；b)短期预测输入包括数值天气预
11、报等数据，从而获得预测功率；c)短期预测应考虑检修、故障等不确定因素对光伏发电站输出功率的影响；d)预测模型应具有叮扩展性，町满足新建、已建、扩建光伏发电站的功率预测；e)宜采用多种预测方法建立预测模型，形成最优预测策略；f) 根据数值天气预报的发布次数进行短期预测，单次计算时间应小于5min。5 32超短期功率预测应满足下列要求：a)能预测未来15min-4h的光伏发电站输出功率，时间分辨率为15min；b)超短期预测模型的输入应包括实测功率数据、实测气象数据及设备状态数据等；c) 宜采用实测数据进行分析，判断云层对光伏发电站的遮挡情况，进而实现对超短期功率波动的预测；d)超短期预测应15m
12、in执行一次，动态更新预测结果，单次计算时间应小于5min。5 4人机界面要求54 1 应具备光伏发电站出力监视页面，以地图形式展示光伏发电站布局，至少同时显示实际功率、预测功率及各实捌气象要素，数据更新时间应不大于5min。NB，T 320112013542应具备光伏发电站出力的曲线展示页面，应同时显示系统预测曲线、实际功率曲线，实际功率曲线应动态更新且更新时间应不大于5min。543应具备历史数据的曲线查询页面，至少提供日、周等时间区间的曲线展示，页面查询响应时间应小于1min。544应提供数据统计分析页面，提供饼图、柱形图、表格等多种可视化展示手段。54 5系统页面应采用统一的风格，页面
13、布局合理，便于运行人员使用。55数据统计要求551 应能对光伏发电站运行参数、实测气象数据及预测误差进行统计。552运行参数统计应包括发电量、有效发电时间、最大出力及其发生时间、利用小时数及平均负荷率等。553气象数据统计应包括各气象要素的平均值及总辐射辐射通量、日照时数等。554预测误差统计指标至少应包括均方根误差、平均绝对误差、相关性系数、最大预测误差、合格率等，误差指标计算参见附录A。5 55参与统计数据的时间范围应能任意选定，可根据光伏发电站所处地理位置的日出日落时间自动剔除夜间时段。5 5 6各指标的统计计算时间应小于1rain。6硬件要求6 1 光伏发电站功率预测系统硬件至少应包括
14、数值天气预报服务器、系统应用服务器、物理隔离装置、人机工作站，可根据需要选用数据库服务器、网络交换设备、硬件防火墙等。6 2应采用主流的服务器，支持集群、RAID等技术特性，支持双路独立电源输入，宜采用冗余配置。63工作站宜采用主流硬件厂商的图形工作站，应具有良好的可靠性和可扩展性。64物理隔离装置应通过国家指定部门检测认证。6 5根据需要选择交换机、防火墙、路由器等必要设备。6 6光伏发电站功率预测系统应运行于电力二次系统安全区II，与调度计划系统相接口。7性能指标7 1 光伏发电站发电时段(不含出力受控时段)的短期预测月均方根误差应小于015，月合格率应大于80；超短期预测第4小时月均方根
15、误差应小于O10，月合格率应大于85。7 2所有计算机的CPU负荷率在正常状态下仟意5min内小于30，峰值负荷率小于50。73系统服务器平均无故障时间(MTBF)应不小于30 000h。74预测系统月可用率应大于99。4A1 均方根误差(RMSE)附录A(资料性附录)误差计算方法RMsE式中：己：f时段的实际平均功率；只，i时段的预测功率；Cf时段的开机总容量：“光伏发电站发电时段样本个数。A 2平均绝对误差(MAE)A3相关|生系数(，)捶(彳p J2捌E=j喜(掣(名。一己)(0。一露)式中：瓦所有样本实际功率的平均值；乏所有预测功率样本的平均值。A4最大预测误差(矗。)A5合格率(Q)
16、乳=max(1己，一只，I)Q2i=I尽川oB= ，(，一掣卜s。，f，一掣卜sNBT 320112013(A 1)(A2)(A3)(A4)(A5)关注我美洼更多好书川删155123 1785聊T 32911-Z013咣侠发电站功率预测系统拄术曩求多 RMB：g呻中华人民共和国能源行业标，准光伏发电站功率预测系统技术要求NB，T 320112013中国电力出版社出版、发行(北京市东城区北京站西街19号100005 http：wwweepp sgcc corn on)北京九天众诚印刷有限公司印刷2014年4月第一版 2014年4月北京第一次印刷880毫米1230毫米16开本0 5印张12千字印数0001-3000册统一书号1551231785定价900元敬告读者本书封底贴有防伪标签，本书如有印装质量问题，版权专有刮开涂层可查询真伪我社发行部负责退换翻印必究【0NI【loN一、Z_7删；i|
