光伏功率预测系统软件架构及构成原理

光伏发电功率预测系统介绍：

光伏发电功率预测系统是一种基于数据分析和模型预测的技术，通过对历史数据、天气预报、电站参数等信息的综合分析，预测未来一段时间内光伏电站的发电功率。它就像是电站的“智能大脑”，能够提前预知电站的发电能力，为电站的优化运营提供重要依据。

光功率预测系统一般包括了数据监测、功率预测、软件平台展示三个部分。监测是预测的基础，数据监测包括对气象信息的监测和对光伏电站运行状况的监测。光功率预测系统可实 现短期、超短期预测功能，满足光伏发电企业对于不同时效预报的需求。软件平台将对监测和预测的数据结果以直观的方式展示并分析。该系统满足电网规范，具备 高效、精确、智能的特点，为整个日前发电计划以及运行方式的制定提供基础和保 障。

光伏功率预测系统软件架构

光伏发电功率预测系统工作内容

数据采集：系统通过传感器、监测设备等采集光伏电站的实时数据，包括光照强度、温度、风速等气象信息，以及光伏组件的输出功率、电压、电流等参数。

数据预处理：对采集到的数据进行清洗、筛选、去噪等处理，确保数据的准确性和完整性。

模型建立：利用机器学习、人工智能等技术，建立光伏发电功率预测模型。这些模型可以是基于物理原理的数学模型，也可以是基于历史数据的统计模型。

模型训练：将预处理后的数据输入到预测模型中，通过不断调整模型的参数，使模型能够准确地预测光伏电站的发电功率。

预测结果输出：模型训练完成后，系统会根据实时数据和预测模型，生成未来一段时间内光伏电站的发电功率预测结果。

结果评估与优化：对预测结果进行评估，分析预测误差的原因，并对模型进行优化和改进，以提高预测的准确性。

光伏发电功率预测系统的基本建设流程

资料收集

光伏电站基本情况信息：如区域范围、经纬度、海拔、地表特征、气候特征、总体布局方案图等。

光伏组件详细数据：如组件类型、厂商、效率；组件跟踪系统、固定安装倾角；逆变器效率；最近一年的历史运行数据；并网情况。

自动环境监测站详细数据：监测站气象历史观测数据

建设流程

光伏发电功率预测系统建设流程图

预测系统的构成
预测系统一般在电站里以组屏的形式存在，在监控后台放置一台主机和一台显示器，便于站内运维人员使用维护。屏体内所包含的设备一般有防火墙，反向隔离器、两台服务器、交换机。每个厂家都有自己的产品的网络结构图，在这里不需要说明。特别说明的是反向隔离设备目前市场科东和南瑞的比较多，调试方法不尽相同。服务器一般系统是Llinux系统，除此之外Windows也是比较常见。

网络安全隔离设备是在包过滤的基础上， 通过采用特殊的硬件设备来实现主机与主机之间、主机与网络之间、网络与网络之间的隔离。位于调度数据网络与公用信息网络之间的一个安全防护装置，用于电力安全区I/II 到安全区III 的单向数据传递。 

StoneWall-2000网络安全隔离设备（反向型）具有物理隔离能力的网络安全设备，具有操作简便、高性能、高可靠性等特点。

预测系统怎样实现功能？

1.外网服务器是可以上网的，它可以从网上指定的服务端下载该站的天气预报数据，一般下载的时间是当天的7点左右。然后通过反向隔离器将当天的天气预报数据传到内网服务器中，这样外网服务器的使命完成了。

2.内网服务器的功能是，接收站内预测所需的数据和环境检测仪采集的数据，并存储到该服务器的数据库库中，然后内网服务器里的程序将从数据库里取数据，根据相应数值和预测系统的计算公式，生成调度端要求的文件。常见的数据文件尾缀是PDV。让后将生成的文件通过102规约（或FTP形式）传给调度。

3.后台主机显示器就是可以显示预测系统所生成的调度要求的曲线和数据，很直观的展示给运维人员，方便运维管理。

预测系统一般生成那些文件？
预测系统一般生成几个文件：短期文件、超短期文件、气象文件。
短期文件：短期文件的生成是根据外网传过来的天气预报文件生成的文件，文件名一般含有DQ字样，较容易区分。这个文件一天内至少上送一次。这个文件是当天全天的预测，会在后台电脑形成一条一天内完整的曲线。

超短期文件：超短期文件是根据实时天气数据而生成的文件，该数据是从环境检测仪而来。对于风电场来说主要是风速和风向。而对于光伏发电来说主要是辐射值。这个文件需要15分钟上送一次（一般调度要求），不能间断。

气象文件：气象文件就是将环境检测仪采集的数据，加以整理传送调度中心。一般情况下是5分钟一个数据文件。除此之外根据各省的要求还有其他的一些数据也要通过预测系统上送，具体问题具体分析。

随着人工智能、大数据等技术的不断发展，光伏发电功率预测系统将变得更加智能化和精准化。同时，与物联网、云计算等技术的融合，也将为光伏发电行业带来更多创新应用和发展机遇。

审核编辑：黄飞