《分布式光伏集群功率预测技术规定》.docx

ICS27.180CCSF11团体标准T/CSEE02612021分布式光伏集群功率预测技术规定Technica1.regu1.ationsforpowerpredictionofdistributedphotovo1.taicc1.usters2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施中国电机工程学会发布目次前31范用12规范性引用文件43术谙和定义44基本要求65数据要求66预测技术要求77预测结果评价8附录1分布式光伏档案信息（资料性附录11附录2分布式光伏档案信息E文件格式（资料性附录）12附录3分布式光伏运行数据（资料性附录13附录4分布式光伏集群功率预测结果E文件格式（资料性附录）I1.本文件按照中国电机工程学会标准管理办法（一行）3的要求,依据GBZrIJ-2020标准化工作导则第I部分：标准化文件的结构和起以规则;，的规定起草.请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的看任。本文件由中国电机工程学会提出。本文件由中国电机工程学会分布式发电及智能配电专业委员会技术归口并解择.本文件起草单位：木文件主要起草人：本文件为首次发布.本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电机工程学会标准执行办公室（地址：北京市西城区白广路二条1号，100761.网址：http:/»*-.|1£箱：cseebzO）.分布式光伏集群功率预测技术规定1范困本文件规定了分布式光伏集群功率预测技木的般原则和技术要求等.本文件适用于接入35kV及以下电J1；等级田电网的分布式光伏功率预刈及预冽结果考核.2规葩性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其巾.注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的脩改单）适用于本文件，GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TD1./TD1./T22601996129319301493015336572406072(MI171中华人民共和国行政区划代码光伏发电站接入电力系统技术规定光伏发电系统接入配电网技术规定电网通用模里描述规范光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求电力监控系统网络安全防护导则调便侧风电或光伏功率预测系统技术要求分布式电源接入电网承觐力评估导则电网短期和超&期黄荷预测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1分布式光伏发电系统distributedphotovo1.taic（,V）powergenerationsystem接入35kV及以下电压等级电网、位于用户附近,在35kV及以下电压等级就地消纳为主，利用光伏电池的先生伏打效应，将太阳箱射能II接转换为电能的发电系统。注：简称分布式光伏。3.2中压分布式光伏mediumvo1.tagedistributedphotovo1.taic接入IOkV及以上电压等级电网的分布式光伏发电系统,3.3低压分布式光伏1.owvo1.tagedistributedphotovo1.taic接入IokV以下电压等级电网的分布式光伏发电系统.3.4分布式光伏集群distributedPhoIUVoItHiCCIUStCr一定区域范用内分布式光伏的集合.可按照集群范闱划分为区域级、省级、地市级.区县级、母线级（含虚拟母线级）分布式光伏集群.3.5分布式光伏母线功率distributedphotovo1.taicbusdistributedphotovo1.taicc1.uster某时刻变电站母线统计关口与节点分布式光伏发电功率通常指通过专线接入变电站IOkV母线的分布式光伏发也功率的总和，3.6虚拟母统virtua1.bus构造出一条不足以物理形式存在的母线,用以模拟小范围分布式光伏发电变化情况.3.7最高发电功率PCakphotovo1.taicgenerationpower在统计时间区间内，每ISmin时刻点对应发电功率中的G大值，3.8最低发电功率VaUeyphotovo1.taicgenerationpower在统计时间区间内，1.Smin时刻点对应发电功率中的地小值,3.9平均发电功率averagephotovo1.taicgenerationpower在统计时间区间内，每ISmin时刻点对应发电功率中的平均值.3.10相似日simi1.ardays历史发电样本中与被预测日在星期类型.环境、气象等方面相似度较高的若干历史发电日.3.11发电功率photovo1.taicgenerationpower分布式光伏集群通过光生伏打效应所发出的有功功率.3.12上网功率photovo1.taicnetpower对于全额上网的分布式光伏，其上网功率等价于发电功率，对于自发门用、余量上网的分布式光伏，指考虑负荷之后馈入电网的有功功率.注：对于白发自用、余盘上网的分布式光伏，当其发电功率小于负荷时.上网功率取0.3.13冻结电量frozenenergydata冻结电量是指电表在设置的冻结时间,自动记录并保存下关的电肽数据.3.14分布式光伏集群总功率distributedphotovo1.taicc1.usterpower某时刻分布式光伏集群中所有光伏发电功率的代数和，3.15分布式光伏集群功率预测powerpredictionfordistributedphotv1.taicc1.uster根据气象条件、统计规律等技术手段，对分布式光伏集群的有功功率进行预测,3.16中期功率预测mediumtermpowerforecasting按测分布式光伏集群次日零时起到未来24Oh的有功功率，注：时间分筑率为15min,3.17短期功率预测shorttermpowerforecasting段测分布式光伏集忖次日零时起到未来72h的有功功率.注：时间分疥率为I5min,3.18超短期功率预测U1.tras1.or(termPoWerfCreCaSting预测分布式光伏集群未来I5min4h的有功功率。注；时间分辨率为ISmin,3.19组合预测ensemb1.eforecasting指根据多种单一预测方法的预测组合生成的预测结果，3. 20数值天气预报numerica1.weatherPrediCtion(NWP)根据大气实际情况，在一定的初f和边位条件下，通过大型计算机进行数值计穹,求解描写天气消变过程的流体力学和热力学方程组,预报未来一定时段的大气运动状态和天气现象，通过数值的形式给出不同气象要素的预报值。注：英文缩写为NWP.4基本要求3.1 电网调度机构应结合当地分布式电源接入电网承武力评估结果开展分布式光伏集群功率预测:a)按照DT2041评估，电网承我分布式电源能力评估等级为红色的电网，应建设分布式光伏预测系统并开展分布式光伏集群功率预测；b)按照D1./T20，”评估,电网承载分布式电源能力评估等缎为黄色的电网，宜建设分布式光伏侦测系统并开展分布式光伏集群功率预测：O按照DI./T2041评估,电网承我分布式电源能力评估等级为绿色的电网.可开展分布式光伏集群功率预测。4. 2分布式光伏集群功率预测系统宜作为功能模块集成于温度自动化系统，其网络安全防护应满足GB/T36572的要求.4.3通过10(6)kV及以上电压等级并网的分布式光伏应配置满足GB/140607要求的光伏发电功率覆测系统并报送预测结果，预测准确率湎足GB/T19964和GB/T29319的要求。4.4通过微电网、虚拟电厂、综合能源系统等新业态并网的分布式光伏,其功率预测宜由所在系统运营方统一开展,并向电网调度机构报送预测结果.4.5通过380V/220Y电压等徼并网的分布式光伏不应独立足置功率预冽系统.分布式光伏集群功率预测应由电力调度机构统一开展。5数据要求5.1分布式光伏集群功率预测应充分利用光伏台账数据、运行数据和气望数掘.5.2档案数据要求5. 2.1分布式光伏档案数据应至少包含属地供电公F、用户信息、电乐等级、站线变户关系、经纬度、消纳方式(“全额上网”或“自发自用、余信上网”)等，具体数据内容及要求可参考附录105. 2.2分布式光伏档案数据更新周期不宜超过3个月.5. 2.3应定期开展分布式光伏档案数据校腕.以县区为单位统计的台账数据完整率应不低于95.5. 2.4电网调度机构应通过E文件的方式进行分布式光伏档案数据的存储与交互，E文件格式可参考附录2。5. 3运行数据要求5.1.1 中压分布式光伏运行数据包括历史与实时有功功率、相电压、三相电漉以及累计电此数据，运行数据时间分疥率应不低于15rnin,历史数据存放时间宜不少于I年，数据内容及要求可参考附录3.5. 3.2低压分布式光伏运行数据内容及要求应与中压分布式光伏一致，运行数据时间分辨率宜不低于15min,若无法实现实时数据采集.可仅采生日冻结电量数据：对于仅采集H冻结电J1.t数据的低压分布式光伏,电网两度机构应根兆临近区域的中压分布式光伏功率数据的11特性推演出低压分布式光伏功率数据.5. 3.3对于分布式光伏运行数据，应迸行基础数据修正，包括但不限于不良数据所识修正、特殊场景数据还原修正，具体要求如下：a）时于空数据点、零数据点、连续恒定值、异常阶跃值等不良数据，宜采用相似口曲线比时等方法进行不良数据辨识，宜采用线性插值或指数平滑等方法进行不良数据修正.b）对于自然灾出、电站事故、电网事故、限电管理等造成的数据异常，应将数据还原修正为自然发展状态下的数据。5. 3.4分布式光伏运行数据应与档案数据通过唯一标识严格匹配,唯一玩识可为用户编号.5.4气象数据要求5. 4.1分布式光伏集群功率修冽所能的气象数据的包括气象监测数据和气象预报数据两类.6. 4,2分布式光伏集群功率预测应充分利用现有的气象监测装置，必要时UJ通过专题研究单独建设气象观测站.7. 4.3气象监测数捌的内容和技术指标应满足以下要求：a）气象监测数据采集设爵的技术指标应满足GB/T30153的要求：b）气象监测数据应至少包括总辐照度、法向直射相照度、水平面放射辐照度、气晶、相对湿度、气压：c）气象监测数据传输时间间隔应不大于5min：d）气象监测数据可用率应大于95%：。）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：f）所有数据应进行完整性及合理性检骏，并对缺测和异常数据进行补充和修正。8. 4.4气象按报数据应为N”数据，并应实时包含WP和历史M1.P两部分，MP数据应满足以下要求：a）实时NWP数据应至少包括次日零时起未来24Oh的数值天气预报数据,时间分辨率为15min；b）实时NWp数据应至少包括总辐射辐照度、云燧、气温、湿度、风速、风向、气压等参数：C）每日至少提供两次实时数值天气预报数据：d）历史NWP数据应包含1年的数据做。6预测技术要求6.1 预测内容6.1.1 分布式光伏集群功率预测应基于对预测对象的运行数据分析的基础上开展，分析内容包括但不限于：a）应对分布式光伏运行数据.气象预报数据开展日、周、月及典型日主要特性统计分析，包括但不限于最高发电功率、最低发电功率、平均发电功率、峰谷差、峰谷差率等分析，典型口包括最高发电功率、以低发电功率门、最大峰谷差n、呆小峰谷差日等。b）应对分布式光伏运行数据开展变化特性分析,宜通过对时序数据进行分解、成分分析及连续日发电曲线分析，成化评估不同时段分布式光伏出力的变化特性.C）应开展气象灵敏吱分析，定值评估数伯天气预报中各气象指标对分布式光伏出力的影响程度，气象灵敏度分析分析方法及指标参照D1.ZT1711的要求.6.1.2 分布式光伏集群功率预测应分级开展,上、下级分布式光伏集群预冽结果误差范相应满足电力调度机构的要求，母觌汲（含虚拟理线分布式光伏集群应作为预测的最小单元.6.1.3 分布式光伏集群功率预测应包含发电功率预测和上忖功率预测两部分，其中上网功率预测应与对应的负荷预测结果相协同。6.2预测模型要求6.2.1分布式光伏集群功率预测应建立多种算法构成的预测峰法库，可包含神经网络、袂策树、外推蚱法、回归算法、时序平移、组合预测等多种算法。6.2.2应根据预测目标区域分布式光伏实际的数据情况选择合适的算法,当发生影响分布式光伏出力规律变化的理要事件时，应能曳新笳选并使用合适的算法.6.2.3在分布式光伏运行数据较为完整的区域，可采刖统计学原理进行集群预测：在分布式光伏数据积累不足或数据质地较差的区域，可采用网格化预测等其他方法。6.2.4在气象预报数据不完整或缺失的情况下，预测帙型应具备独立输出预测结果的能力。6.2.5针对夜间时段，模型应具备自动将预测功率设定为零的功能。6. 2.6在计徵资源充足的俯况下，宜采用多种模型选优或铁型组合的方法进行分布式光伏集群预测。6.3数娓报送要求6. 3.1由运营商自行开展预刈的中压分布式光伏，血根据电网圜度机构的要求通过E文件格式定时报送中期、短期、邮短期功率预测结果，预测结果E文件格式可卷考附录1.7. 3.2地市被或区县级电网调度机构应将轼区内分布式光伏集群功率预测结果通过E文件格式报送给上级电网调度机构，预测结果E文件格式要求可参考冏录4。8. 3.3分布式光伏集群中期功率预测结果、斑期功率预测结果可电独报送，也可合并报送：当中期、短期预测结果合并报送时，前288点为短期预测结果.7预测结果评价8.1 评价指标8.1.1 以开机容量为基准的均方根误差用于评价预测结果相对于开机容址的均方根误差,其计算公式如式（1）所示.小=隔下河式中.E,nu为功率预测结果相对于开机容量的均方根误差,Pa时刻的实际功率.PN为i时刻的预测功率，C为开机容盘，n为统计时段内的样本总数，下同.8.1.2 以实际出力为基准的均方根误差与相对于开机容量的均方根误差类似.用于评价侬测结果相对于实际出力的均方根误差.其计算公式如武2所示.=Jj%1.）（2）式中，max（P”,.0.2G农示取小和0.2C中的较大值，下同。8.1.3 以开机容量为基准的港确率用于评价功率预测的准确性水平，其计算公式如式3所示。CR=I-J2（足可8.1.4 以实际出力为基准的准确率用于评价功率强测的准确性水平其计算公式如式（4所示.8.1.5 最大预测误差用于反映单点功率预测结果的最大偏离情况，其计算公式如式（5）所示,mtt=max-i（5）8.1.6 相关系数用于反映预测功率与实际功率波动趋势的相关程度,其计算公式如式（6）所示r_%,-限）心-0川Jx1.I1.（PM1.GM）ZXW-P,A式中r为相关系数为统计时段实际功率的平均值,可为统计时段预测功率的平均值.7. 1.7合格率合格率是预测结果在调度应用中可利用程度的重要参考指标，假以装机容M的25%作为评判标准,其计算公式如式（7）、8所示。Qn=&X100%7）1.dHf,也式中：QW为合格率，8,为i时刻的预测合格率判定结果（若合格为I，不合格为0，H为判定冏伯，可根据实际情况确定，一皎为0.25。7. 2综合评价8. 2.1超短期频测将姆次预测结果的前3小时（前广12个点）的准确率和第4小时第13'16个点）的准确率分别按照36）和70%的权虫相加，得到电次预测的准确率，将每天的准确率求平均值得到超M期预测日平均准确率，将每月的准确率求平均值得到超蜥期预测月平均准确率。9. 2.2短期我浏取母次覆测结果的第1天（前广96个点）计算单次预测的准确率，将每月的准礴率求平均值得到短期预测月平均准确率.10. 2.3中期预测附表1分布式光伏用户档案信息依据清单裾单位备注地市局区县局供电所用户编号用户名称用户状态用户类别电压等级kV所属厂站所属厂站gisid所屈母税所属母线gisid所属战跖所以筏路gisid所属此变所属鼠变gisid运行容显数值kW合同容量数值kW计城点编号运行电能表标识经度纬度数匏时间时间数掘最后更新时间附录2分布式光伏档案信息E文件格式（资料性附录）1） E文本命名样例：GD-FoSHAN_ZYXNYYHDAXX_2O22O3O9_1.23OOO.dat：2） E文本名格式：采用五段式命名规则，即省级调度机何编码、地级调度机构编码、数据类型编码、数据日期、数据生成时间；3）标签行中.DatC=数据采集的日期.Hmc=数据采集的时刻：4）各数据列之间的分隔符均为<TAB>而不是空格<SPACE>,对应的字符申转义符为5）所属厂站指新能源所属的UOkV厂站,所战母线指新能源所屈的HokV母线：6）经度、纬度原则上提供新能源的经纬度.如无则提供附近厂站经纬度.格式按照H6oI20,'E,4O03I'3（N;7）累计电冰指该用户的历史泰计电Ift:8）如部分信息无法提供,以nu1.1.埴充：9）数据块以。YXNYYHDAXX:GD_FoSHANA作为开始标志，以<ZYXNYYHDAXX:GD-FoSHAN>作为结束标志；10）采用InF8编码.中压新能源用户档案信息报文<ZYXNYYHDAXX:GD_FOSHANDate=,yyyymm-dd,Time=,hhmmss'>DsJQXJGDSYHBHYHMCYHZTYH1.BDYDJSSCZSSCZIDSSMXSSMXIDSSX1.SSX1.IDSSPBSSPBIDYXR1.HTR1.J1.DBHYXONBBSJDWDSJSJ地市局区县局供电所用户编号用户名称用户状态用户类别电压等级所属厂站所属厂站gisid所属母线所属母线gisid所国线路所属线WigiSid所属配变所属归变gisid运行杵Ift合同容员计做点编号运行电能表标识经度纬度数据时间»XX供电局XX供电局XX供电所03060000001张三14010XX站357001234S001IM357001234500001xx线357001234500001xx公变3570012345000012200OOOOOO1.OOoOoOI116o1.1.'20",E4(31,30"N2022-03-09-12:30:00#XX供电局XX供电局XX供电所03060000002李四14010XX站357001234S0022M3S7123452xx线357001234500002XX公变357001234500222OOOOoo1.OOOooOI116o1.1.,20"E40o31,30,N2022-03-09-12:30:00<ZYXNYYHDAXXiGD_H)SHAN>附录3分布式光伏运行数据（资料性附录）附衣3.1分布式光伏运行数据数据清单类型单位备注供电局区县局供电所用户编号数掘时间时间麻测数据时间入库时间时间数据最后更新时间有功功率数值kWA和电压数值VB相电压VC相电压ftfftVA和电流数值AB相电流数值AC相电流数值A累计电址数值kWh