光伏功率預測系統軟件架構及構成原理

光伏發電功率預測系統介紹：

光伏發電功率預測系統是一種基于數據分析和模型預測的技術，通過對歷史數據、天氣預報、電站參數等信息的綜合分析，預測未來一段時間內光伏電站的發電功率。它就像是電站的“智能大腦”，能夠提前預知電站的發電能力，為電站的優化運營提供重要依據。

光功率預測系統一般包括了數據監測、功率預測、軟件平臺展示三個部分。監測是預測的基礎，數據監測包括對氣象信息的監測和對光伏電站運行狀況的監測。光功率預測系統可實 現短期、超短期預測功能，滿足光伏發電企業對于不同時效預報的需求。軟件平臺將對監測和預測的數據結果以直觀的方式展示并分析。該系統滿足電網規范，具備 高效、精確、智能的特點，為整個日前發電計劃以及運行方式的制定提供基礎和保 障。

光伏功率預測系統軟件架構

光伏發電功率預測系統工作內容

數據采集：系統通過傳感器、監測設備等采集光伏電站的實時數據，包括光照強度、溫度、風速等氣象信息，以及光伏組件的輸出功率、電壓、電流等參數。

數據預處理：對采集到的數據進行清洗、篩選、去噪等處理，確保數據的準確性和完整性。

模型建立：利用機器學習、人工智能等技術，建立光伏發電功率預測模型。這些模型可以是基于物理原理的數學模型，也可以是基于歷史數據的統計模型。

模型訓練：將預處理后的數據輸入到預測模型中，通過不斷調整模型的參數，使模型能夠準確地預測光伏電站的發電功率。

預測結果輸出：模型訓練完成后，系統會根據實時數據和預測模型，生成未來一段時間內光伏電站的發電功率預測結果。

結果評估與優化：對預測結果進行評估，分析預測誤差的原因，并對模型進行優化和改進，以提高預測的準確性。

光伏發電功率預測系統的基本建設流程

資料收集

光伏電站基本情況信息：如區域范圍、經緯度、海拔、地表特征、氣候特征、總體布局方案圖等。

光伏組件詳細數據：如組件類型、廠商、效率；組件跟蹤系統、固定安裝傾角；逆變器效率；最近一年的歷史運行數據；并網情況。

自動環境監測站詳細數據：監測站氣象歷史觀測數據

建設流程

光伏發電功率預測系統建設流程圖

預測系統的構成
預測系統一般在電站里以組屏的形式存在，在監控后臺放置一臺主機和一臺顯示器，便于站內運維人員使用維護。屏體內所包含的設備一般有防火墻，反向隔離器、兩臺服務器、交換機。每個廠家都有自己的產品的網絡結構圖，在這里不需要說明。特別說明的是反向隔離設備目前市場科東和南瑞的比較多，調試方法不盡相同。服務器一般系統是Llinux系統，除此之外Windows也是比較常見。

網絡安全隔離設備是在包過濾的基礎上， 通過采用特殊的硬件設備來實現主機與主機之間、主機與網絡之間、網絡與網絡之間的隔離。位于調度數據網絡與公用信息網絡之間的一個安全防護裝置，用于電力安全區I/II 到安全區III 的單向數據傳遞。?

StoneWall-2000網絡安全隔離設備（反向型）具有物理隔離能力的網絡安全設備，具有操作簡便、高性能、高可靠性等特點。

預測系統怎樣實現功能？

1.外網服務器是可以上網的，它可以從網上指定的服務端下載該站的天氣預報數據，一般下載的時間是當天的7點左右。然后通過反向隔離器將當天的天氣預報數據傳到內網服務器中，這樣外網服務器的使命完成了。

2.內網服務器的功能是，接收站內預測所需的數據和環境檢測儀采集的數據，并存儲到該服務器的數據庫庫中，然后內網服務器里的程序將從數據庫里取數據，根據相應數值和預測系統的計算公式，生成調度端要求的文件。常見的數據文件尾綴是PDV。讓后將生成的文件通過102規約（或FTP形式）傳給調度。

3.后臺主機顯示器就是可以顯示預測系統所生成的調度要求的曲線和數據，很直觀的展示給運維人員，方便運維管理。

預測系統一般生成那些文件？
預測系統一般生成幾個文件：短期文件、超短期文件、氣象文件。
短期文件：短期文件的生成是根據外網傳過來的天氣預報文件生成的文件，文件名一般含有DQ字樣，較容易區分。這個文件一天內至少上送一次。這個文件是當天全天的預測，會在后臺電腦形成一條一天內完整的曲線。

超短期文件：超短期文件是根據實時天氣數據而生成的文件，該數據是從環境檢測儀而來。對于風電場來說主要是風速和風向。而對于光伏發電來說主要是輻射值。這個文件需要15分鐘上送一次（一般調度要求），不能間斷。

氣象文件：氣象文件就是將環境檢測儀采集的數據，加以整理傳送調度中心。一般情況下是5分鐘一個數據文件。除此之外根據各省的要求還有其他的一些數據也要通過預測系統上送，具體問題具體分析。

隨著人工智能、大數據等技術的不斷發展，光伏發電功率預測系統將變得更加智能化和精準化。同時，與物聯網、云計算等技術的融合，也將為光伏發電行業帶來更多創新應用和發展機遇。

審核編輯：黃飛

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