(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211158901.4 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区北农路2号 申请人 国网江苏省电力有限公司 (72)发明人 胡阳　王佳昕　倪凤煜　房方　 郝雨辰　李倩　张效宁　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 张文娥 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 分布式光伏电站发电特性的评估 方法、 装置 及系统 (57)摘要 本发明提供了一种分布式光伏电站发电特 性的评估方法、 装置及系统， 涉及光伏发电技术 领域， 本发明提供的方法， 能够对预设区域内所 有的分布式光伏电站的历史数据进行聚合处理， 并提取气象特征因子， 基于气象特征因子划分历 史时间段内每天的天气类型， 根据天气类型将聚 合历史数据划分为每个天气类型对应的数据组， 以便预设区域内的分布式光伏电站在时域和频 域下的出力特性进行评估， 在评估 过程中联合了 功率概率密度分布和功率谱密度图的情况， 实现 了对分布式光伏电站的出力特性进行评估， 有效 填补了对分布式光伏电站的出力特性的研究和 分析领域的空白， 对支撑光伏资源的开发和电网 优化调度均具有重要意 义。 权利要求书3页 说明书15页 附图7页 CN 115456440 A 2022.12.09 CN 115456440 A 1.一种分布式光伏电站发电特性的评估方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取预设区域所有的分布式光伏电站 的历史数据， 其中， 所述历史数据包括预设的历 史时间段内每天的天气指标和所述天气指标对应的所述分布式光伏电站的输出功率， 且， 所述天气 指标包括多个气象因子； 将获取的所述分布式光伏电站的历史数据进行聚合处理， 生成所述预设区域内所有所 述分布式光伏电站的聚合历史数据； 提取多个所述气象因子 中包含的气象特征因子， 基于所述气象特征因子划分所述聚合 历史数据中在所述历史时间段内每天的天气类型； 将所述历史时间段内每天的聚合历史数据划分为每 个所述天气类型对应的数据组； 通过非参数核密度估计算法对所述数据组中的聚合历史数据进行统计分析， 生成预设 区域内所述分布式光伏电站在时域下的功率 概率密度分布； 基于所述功率概率密度分布， 并通过联合概率分布在时域下分析以下特性至少之一： 分析所述气象因子与预设区域内所述分布式光伏电站出力之间的关系、 分析所述预设区域 内不同的所述分布式光伏电站之间的出力关系， 以及单个所述分布式光伏电站与预设区域 内所有的所述分布式光伏电站的总出力之间的关系； 基于所述数据组通过功率谱密度算法生成预设区域内所述分布式光伏电站在频域下 的功率谱密度图， 采用预设的经验模式分解算法从所述功率谱密度图中提取预设的频率成 分， 通过所述频率成分在频域下对预设区域内所述分布式光伏电站的出力特 征进行评估。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取预设区域内所有的所述分布式光伏电站在预设的所述历史时间段内的原始数据； 所述原始数据包括预设的历史时间段内每天的天气指标和所述天气指标对应的所述分布 式光伏电站的输出功率； 所述天气指标包括以下维度的气象因子至少之一： 太阳能辐 射强 度、 风向、 温度、 湿度和气压； 对所述原 始数据进行 预处理， 生成预处 理数据； 对所述预处理数据的所述天气指标进行归一化处理， 将多个所述天气指标归一化到预 设维度下； 将归一化处理之后的数据确定为所述预设区域内所有的所述分布式光伏电站在预设 的所述历史时间段内的历史数据。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 提取多个所述气象因子 中包含的气象特征 因子的步骤， 包括： 以每个气象因子为自变量， 所述输出功率为因变量， 使用预先设置的通径算法计算每 个所述气象因子对所述分布式光伏电站的光伏出力的影响系数； 提取所述影响系数 大于预设阈值时对应的所述气象因子为气象特 征因子； 或者， 按照所述影响系数从大到小进行排序， 选取所述影响系数最大的预设数量的气象因子 确定为所述气象特 征因子。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 获取预设区域所有的分布式光伏电站的历 史数据之后， 所述方法还 包括： 将单个所述分布式光伏电站的历史数据划分为每个所述天气类型对应的单个所述分 布式光伏电站的数据组；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115456440 A 2基于单个所述分布式光伏电站的数据组通过所述非参数核密度估计算法进行统计分 析， 生成单个所述分布式光伏电站在时域下的功 率概率密度分布； 以及， 通过功 率谱密度算 法生成单个所述分布式光伏电站在频域下的功率谱密度图。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 通过非参数核密度估计算法对所述数据组 中的聚合历史数据进 行统计分析， 生成预设区域内所述分布式光伏电站在时域下的功率概 率密度分布的步骤， 包括： 从每个所述天气类型对应的数据组中选取 预设天数的多组数据； 对于每组数据， 按照预设的采样间隔进行采样， 得到每组数据对应的采样数据； 对所述采样数据进行非参数核密度估计分析， 生成不同所述天气类型对应的非参数核 函数拟合 曲线， 所述非参数核函数拟合 曲线用于表征不同所述天气类型下， 所述预设区域 内的所述分布式光伏电站的输出功率的概率分布； 其中， 所述概率分布对应的评估指标包 括以下指标至少之一： 残差平方、 相关系数。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 基于所述数据组通过功率谱密度算法生成 预设区域内所述分布式光伏电站在频域下的功率谱密度图的步骤， 包括： 从每个所述天气类型对应的数据组中选取 预设天数的多组数据； 在所述多组数据中， 提取每 个所述天气类型对应的所述输出功率； 根据所述输出功率对所述多组数据进行功率谱密度分析， 生成每个所述天气类型对应 的功率谱密度图， 其中， 所述功 率谱密度图对应的评估指标还包括以下指标至少之一： 功 率 标准差、 平 滑度。 7.一种分布式光伏电站发电特性的评估 装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取模块， 用于获取预设区域所有的分布式光伏电站的历史数据， 其中， 所述历史数据 包括预设的历史时间段内每天的天气指标和所述天气指标对应的所述分布式光伏电站的 输出功率， 且， 所述天气 指标包括多个气象因子； 数据处理模块， 用于将获取的所述分布式光伏电站 的历史数据进行聚合处理， 生成所 述预设区域内所有所述分布式光伏电站的聚合历史数据； 提取模块， 用于提取多个所述气象因子中包含的气象特征因子， 基于所述气象特征因 子划分所述聚合历史数据中在所述历史时间段内每天的天气类型； 划分模块， 用于将所述历史时间段内每天的聚合历史数据划分为每个所述天气类型对 应的数据组； 统计模块， 用于通过非参数核密度估计算法对所述数据组中的聚合历史数据进行统计 分析， 生成预设区域内所述分布式光伏电站在时域下的功率 概率密度分布； 第一评估模块， 用于基于所述功率概率密度分布， 并通过联合概率分布在时域下分析 以下特性至少之一： 分析所述气象因子与预设区域内所述分布式光伏电站出力之间的关 系、 分析所述预设区域内不同的所述分布式光伏电站之间的出力 关系， 以及单个所述分布 式光伏电站与预设区域内所有的所述分布式光伏电站的总出力之间的关系； 第二评估模块， 用于基于所述数据组通过功率谱密度算法生成预设区域内所述分布式 光伏电站在频域下的功 率谱密度图， 采用预设的经验模式分解算法从所述功 率谱密度图中 提取预设的频率成分， 通过所述频率成分在频域下对预设区域内所述分布式光伏电站的出 力特征进行评估。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115456440 A 3