ICS 07.060 A 47 备案号：36318-2013 DB42 湖 北 省 地 方 标 准 DB 42/T 8802013 太阳能光伏发电功率预报规程 The forecasting process of solar photovoltaic(PV)power generation 2013-01-04 发布 2013-05-01 实施湖北省质量技术监督局 发 布 DB 42/T 8802013 I 目 次 前言.III 引言.V 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 3.1 短期预报.1 3.2 光伏发电.1 3.3 并网光伏发电系统.1 3.4 太阳辐射照度.1 3.5 数值天气预报.1 3.6 原理预报方法.1 3.7 动力统计预报方法.2 4 预报内容.2 4.1 预报对象.2 4.2 预报时效.2 4.3 预报时间分辨率.2 5 预报方法和制作流程.2 5.1 预报资料.2 5.2 预报方法.2 5.3 预报制作流程.2 5.4 预报发布时间及预报时段.2 5.4.1 预报发布时间.2 5.4.2 预报时段.2 6 预报服务对象.2 7 预报效果评价.3 附录 A（资料性附录）光伏发电功率原理预报方法和动力统计预报方法流程图.4 附录 B（资料性附录）光伏发电功率预报制作流程.5 附录 C（资料性附录）预报效果评价指标的计算公式.6 DB 42/T 8802013 II DB 42/T 8802013 III 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009标准化工作导则 第一部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由湖北省标准化协会气象专业委员会提出并归口。本标准起草单位：湖北省气象服务中心。本标准主要起草人：杨宏青、陈正洪、成驰、何明琼、李芬、白永清。DB 42/T 8802013 IV DB 42/T 8802013 V 引 言 近年来，国内太阳能光伏发电发展势头强劲，装机容量迅速扩大。由于光伏发电系统的效率受天文、地理、环境、气象等多种因素的影响，功率或发电量输出是一个非平稳的随机过程，相对于电网是一个不可控源，会对电网造成一定冲击，这是光伏发电大规模应用的难点之一。开展太阳能光伏发电功率预报不但有利于电网合理调度、保障电网安全运行，而且有利于提高发电效率、降低储能设备的投入成本，对光伏发电行业健康发展具有十分重要的意义。制定太阳能光伏发电功率预报规程，有利于该项预报业务服务工作的规范化运行。DB 42/T 8802013 VI DB 42/T 8802013 1 太阳能光伏发电功率预报规程 1 范围 本标准规定了并网光伏发电功率的预报内容、预报方法和预报制作流程、预报服务对象及预报效果评价。本标准适用于湖北省范围内并网光伏发电系统的短期太阳辐照度和光伏发电功率预报工作。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。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。GB/T 2297 太阳能光伏能源系统术语 GB/T 19939 光伏系统并网技术要求 GB/T 21984 短期天气预报 3 术语和定义 GB/T 2297和GB/T21984界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T 2297和GB/T21984中的某些术语和定义。3.1 短期预报 short-range forecast 72h以内的预报。3.2 光伏发电 solar photovoltaic generation 利用半导体的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。实现这种技术的关键元件是太阳能光伏电池。3.3 并网光伏发电系统 grid-connected photovoltaic power generation system 利用光伏发电技术，将太阳辐射直接转换成电能并最终接入到公用电网的发电系统，一般包含光伏阵列、并网逆变器或变压器及其它的系统平衡部件。3.4 太阳辐射照度 solar irradiance DB 42/T 8802013 2 入射于水平表面单位面积上的全部的太阳辐射通量（W/m2）。GB/T 2297-1989,定义5.19 3.5 数值天气预报 numerical weatherPrediction 根据大气实际情况,在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。GB/T 21984-2008,定义2.21 3.6 原理预报方法 principles forecasting method 综合考虑太阳辐射预报、光电转换效率模型、并网逆变效率模型等一系列物理模型和机理，以数值天气预报（辐射预报）驱动，实现光伏发电功率短期预报的方法。3.7 动力统计预报方法 statistic-dynamic forecasting method 基于气象观测资料或数值天气预报模式输出气象因子和同期光伏发电功率资料，采用统计学方法实现光伏发电功率短期预报的方法。4 预报内容 并网光伏发电系统所在地72h以内的逐15min太阳辐照度以及光伏发电功率。4.1 预报对象 光伏发电功率（单位为kW或MW）及太阳辐照度（单位为W/m2）。4.2 预报时效 72h。4.3 预报时间分辨率 逐15min。5 预报方法和制作流程 5.1 预报资料 a）并网光伏发电系统的基础信息；b）并网光伏发电系统运行资料；c）并网光伏发电系统所在地的气象观测资料；d）数值天气预报模式输出的逐15分钟的气象要素预报资料。5.2 预报方法 DB 42/T 8802013 3 原理预报方法或动力统计预报方法。预报方法流程见附录A。5.3 预报制作流程 见附录B。5.4 预报发布时间及预报时段 5.4.1 预报发布时间 当天下午15:00以前。5.4.2 预报时段 次日00:00始72h。6 预报服务对象 光伏发电系统营运单位和电力调度部门。7 预报效果评价 对白天太阳辐照度和光伏发电功率的预报效果进行评价。可选取的评价指标有：相关系数（CORR）、均方根误差（RMSE）、平均误差（MBE）、平均绝对百分比误差（MAPE）、相对均方根误差（rRMSE）、rMAE(相对平均绝对误差)、rMBE(相对平均误差)。计算公式见附录C。DB 42/T 8802013 4 A A 附 录 A（资料性附录）光伏发电功率原理预报方法和动力统计预报方法流程图 图A.1-图A.2给出了原理预报方法流程和动力统计预报方法流程 图 A.1 原理预报方法流程 图A.2 动力统计预报方法流程 DB 42/T 8802013 5 B B 附 录 B（资料性附录）光伏发电功率预报制作流程图 图B.1给出了光伏发电功率预报制作流程。图B.1 光伏发电功率预报制作流程 DB 42/T 8802013 6 C C 附 录 C（资料性附录）预报效果评价指标的计算公式 C.1 相关系数(CORR)：Ni ioio fifNioio fifP PNP PNP P P PNC OR R1N12 211 11（C.1）C.2 均方根误差(RMSE)：NiioifP PNR M S E12)(1（C.2）相对均方根误差(rRMSE，%）211()/Ni if oir R M S E P P C a pN（C.3）C.3 平均绝对误差（MAE）：NP PM A ENiioif 1（C.4）平均绝对百分比误差(MAPE，%)C apNPM A P Eniioif P/1（C.5）C.4 平均误差（MBE）：NP PM B ENiioif 1)(（C.6）相对平均误差(rMBE，%)DB 42/T 8802013 7 1()/Ni if oiP Pr M B E C apN（C.7）式中：N 表示样本序列长度；i 表示第 i个样本；ifP 是第 i个样本的预报值；ioP 是第 i个样本的观测值；fP是N个预报样本的平均值；oP是N个观测样本的平均值。检验太阳辐射预报相对误差时，C ap为天文辐射；检验太阳能光伏发电预报相对误差时，C a p为光伏电站开机容量。_