什么是光伏发电输出功率y预测

屋顶光伏配置光功率预测系统。

在集中式光伏电站中，光功率预测系统和光功率控制系统是光伏电站是必须要上的。屋顶光伏是集中性的，因此屋顶光伏配置光功率预测系统。

屋顶光伏电站是光伏系统的一种，这种系统的各种组件包括光伏模块、安装系统、电缆、太阳能逆变器和其他电气附件。

新能源发电功率预测系统面向风电场、地面光伏电站、分布式光伏电站以及电网调 度用户，支持单站预测、多站预测以及区域预测。通过实施新能源预测系统，可打 到以下作用：

1）降低电力系统旋转备用容量、提高系统运行经济性；

2）改善电力系统调峰能力，增加新能源并网容量，提高新能源利用率；

3）优化电场营运管理水平，合理安排检修计划，改善新能源运行企业的经济效益。

产品特点

先进性：新能源发电预测系统应用先进理论，才用多种方法相结合的原则，解决不同方式、 不同特点条件下的问题，算法先进且具有良好的适应性，提高了预测精度。

开放性：新能源发电预测系统可作为独立的系统运行，满足数据采集、历史数据存储、预 测和运行分析、数据转发等功能及需求。

产品优势

数字建模：提供多种建模方式：统计建模、物理建模、混合建模。

数值天气预报：采用资料同化技术，经过大型计算机的模式计算和优化得到中尺度 数值天气预报。天气预报服务器三地同步更新。

通讯接口：支持国内外众多的标准协议；支持内地和远程OPC方式通讯；支持各类 非标准规约的定制开发；支持以*.txt、*.ini、*.xml等各类文件的传输；支持各种 关系数据库的数据交互。

预测指标：

短期预测：0-24 小时，0-48 小时，0-72 小时，时间分辨率 15 分钟；

超短期预测：0-4 小时滚动预测，时间分辨率 15 分钟；

中长期预测：0-168 小时预测，时间分辨率 15 分钟；

单个新能源电场短期预测精度大于 80%；

单个新能源电场超短期预测精度大于 85%

设计依据

，落实国家可再生能源政策，规范光伏发电并网调度运行管理，依据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《电力监管条例》、《电网调度管理条例》、《发电厂并网运行管理规定》（电监市场〔2006〕42号）、《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》（发改能源〔2016〕625号），以及《电网运行准则》（GB/T31464-2015）、《光伏电站接入电力系统技术规定》（GB/T 19964-2012）、《光伏发电站功率预测技术要求》（NB/T32011-2013）等制定本细则。

第二条

第三条 本细则适用于已并入山东电网运行的，由山东电力调度控制中心调管的集中式光伏电站，其他光伏发电设施可参照执行。

第四条

第五条 新建光伏电站自调度机构下达启动试运行通知起6个月内不纳入本细则管理，自第7个月1日起正常参与所有考核及分摊项目。

第六条

扩建光伏电站自调度机构下达启动试运行通知起6个月内有功功率变化和光伏发电功率预测均按本细则规定的20%考核，其余项目正常执行本规则，自第7个月1日起正常参与所有考核及分摊项目。

第七条 光伏电站以调度计划单元为基本结算单元参与本细则。

第八条

第九条 山东能源监管办负责对光伏电站执行本细则及结算情况实施监管。

第一十条

山东电力调度控制中心在山东能源监管办授权下，具体实施光伏电站并网运行管理的日常统计与考核。

第三章 调度管理

第四章

第一十一条 光伏电站应严格服从所属电力调度机构的指挥，迅速、准确执行调度指令，不得以任何借口拖延或者拒绝执行。接受调度指令的并网光伏电站值班人员认为执行调度指令将危及人身、设备或系统安全的，应立即向发布调度指令的值班调度人员报告并说明理由，由值班调度人员决定该指令的执行或者撤销。

第一十二条

出现下列事项之一者，定为违反调度纪律，每次按照全场当月上网电量的1%考核，若考核费用不足4万元，则按4万元进行考核。

（一）未经电力调度机构同意，擅自改变调度管辖范围内一、二次设备的状态、定值，以及与电网安全稳定运行有关的继电保护装置、安全稳定控制装置、有功控制子站、AVC装置等的参数或整定值（危及人身及主设备安全的情况除外，但须向电力调度机构报告）；

（二）拖延或无故拒绝执行调度指令；

（三）不如实反映调度指令执行情况；

（四）不满足每值至少有2人（其中值长1人）具备联系调度业务资格的要求；

（五）现场值长离开工作岗位期间未指定具备联系调度业务资格的接令者；

（六）不执行电力调度机构下达的保证电网安全运行的措施；

（七）调度管辖设备发生事故或异常，10分钟内未向电力调度机构汇报（可先汇报事故或异常现象，详细情况待查清后汇报）；

（八）在调度管辖设备上发生误操作事故，未在1小时内向电力调度机构汇报事故经过或造假谎报；

（九）未按要求向电力调度机构上报试验申请、方案；

（十）未能按照电力调度机构安排的测试计划开展并网测试，且未在规定时间内上报延期申请；

（十一）其他依据有关法律、法规及规定认定属于违反调度纪律的事项。

第一十三条 光伏电站因频率、电压等电气保护及继电保护装置、安自装置动作导致光伏发电单元解列不允许自启动并网。光伏发电单元再次并网须向值班调度员提出申请，经值班调度员同意并网后，光伏发电单元方可并网。若违反上述规定，每次按照全场当月上网电量的2%考核，考核费用不足8万元，则按8万元进行考核。若违反上述规定，并且光伏发电单元并网于与主网解列的小地区，按照全场当月上网电量的4%考核，考核费用不足16万元，则按16万元进行考核。

第一十四条

第一十五条 光伏电站应按照电力调度机构要求控制有功功率变化值（含正常停机过程）。光伏电站有功功率变化速率应不超过10%装机容量/分钟。此项按日进行考核，10分钟有功功率变化按照时间区间内最大值与最小值之差进行统计。因太阳能辐照度降低而引起的光伏电站有功功率变化超出有功功率变化最大限值的不予考核。变化率超出限值按以下公式计算考核电量：

第一十六条

其中Pi,c为i时段内超限值的功率变化值，Plim为功率变化限值。

第一十七条 当光伏电站因自身原因造成光伏发电单元大面积脱网，一次脱网光伏发电单元总容量超过光伏电站装机容量的30%，每次按照全场当月上网电量的3%考核。若发生光伏发电单元脱网考核且月累计考核费用不足12万元，则按12万元进行考核。

第一十八条

配有储能装置的光伏电站，以上网出口计量点为脱网容量的考核点。

第一十九条 当确需限制光伏电站出力时，光伏电站应严格执行电网调度机构下达的调度计划曲线（含实时调度曲线），超出曲线部分的电量列入考核。

第二十条

按光伏电站结算单元从电力调度机构调度自动化系统实时采集光伏电站的电力，要求在限光时段内实发电力不超计划电力的1%。限光时段内实发电力超出计划电力的允许偏差范围时，超标部分电力的积分电量按2倍统计为考核电量。

配有储能装置的光伏电站，取光伏电站与储能装置实发（受）电力的代数和为限光时段内计划电力的考核值。

第二十一条 光伏电站应开展光伏发电功率预测工作，并按电力调度机构要求将预测结果报电力调度机构。根据光伏电站上报光伏发电功率预测工作开展的需要，采用如下方式进行考核：

第二十二条

（一）光伏电站应在能够准确反映站内辐照度的位置装设足够的辐照度测试仪及附属设备，并按照电力调度机构要求将辐照度测试仪相关测量数据及调度侧光伏发电功率预测建模所需的历史数据传送至电力调度机构，并保证数据准确性。未能按照电力调度机构要求完成辐照度测试仪数据上传或历史数据报送工作的，每月按照全场当月上网电量的1%考核，若考核费用不足4万元，则按4万元进行考核。

（二）光伏电站应及时向电力调度机构报送光伏电站装机容量、可用容量，考核规则如下：

1. 光伏电站装机容量发生变化后，需在24小时内上报电力调度机构，并保证上报准确，每迟报一天扣罚当月全场上网电量的0.1%。

2. 光伏电站可用容量发生变化后，需在4小时内报告电力调度机构，并保证报送数据准确，每迟报1小时扣罚当月全场上网电量的0.1%。

（三）光伏电站应向电力调度机构报送光伏发电功率预测结果，光伏发电功率预测分日前短期预测和日内超短期预测两种方式。

日前短期预测是指对次日0时至24时的光伏发电功率预测预报（遇节假日需在节假日前最后一个工作日上报节假日及节假日后第一个工作日的预测，用于节日方式安排。光伏电站仍需每日按时报送次日光伏发电功率预测），日内超短期预测是指自上报时刻起未来15分钟至4小时的预测预报。两者时间分辨率均为15分钟。调度机构对光伏电站功率预测上报率、准确率进行考核。光伏发电受限时段准确率不计入考核统计。

1. 日前短期光伏发电功率预测

光伏电站每日9点前向电网调度机构提交次日0时到24时每15分钟共96个时间节点光伏发电有功功率预测数据和开机容量（遇节假日需在节假日前最后一个工作日12点前上报节假日及节假日后第一个工作日的预测，用于节日方式安排。光伏电站仍需每日按时报送次日光伏发电功率预测）。

（1）光伏电站功率预测上报率应达到100%，少报一次扣罚当月全场上网电量的0.1%。日前短期功率预测上报率按日进行统计，按月进行考核。

（2）光伏电站日前短期预测准确率应大于等于85%，小于85%时，按以下公式考核。日前短期功率预测准确率按日进行统计，按月进行考核。

准确率=（）×100%

日前短期准确率考核电量=(85%－准确率)×PN×1（小时）

其中：PMi为i时刻的实际功率，PPi为i时刻的日前短期功率预测值，Cap为光伏电站总装机容量，n为样本个数，PN为光伏电站装机容量（单位：兆瓦）。

（3）光伏电站日前短期预测合格率应大于80%，小于80%时，按以下公式考核。日前短期光功率预测合格率按日进行统计，按月进行考核。

合格率=×100%

日前短期合格率考核电量=(80%－合格率)×PN×1（小时）

其中：Qi为i时刻的预测合格情况。计算公式如下：

2. 日内超短期光伏发电功率预测

（1）光伏电站日内超短期功率预测上报率应达到100%，少报一次扣罚当月全场上网电量的0.1%。日内超短期功率预测上报率按月进行考核，全月累计考核电量的最大值不超过光伏电站当月上网电量的3%。

（2）光伏电站日内超短期功率预测第4小时的准确率应大于等于90%，小于90%时，按以下公式考核。日内超短期功率预测准确率按日进行统计，按月进行考核。

准确率=（）×100%

日内超短期准确率考核费用=(90%－准确率)×PN×1（小时）

其中：PMi为i时刻的实际功率，PUi为4小时前的日内超短期功率预测的i时刻功率值，Cap为光伏电站总装机容量，n为样本个数，PN为光伏电站装机容量（单位：兆瓦）。

（3）光伏电站日内超短期功率预测第4小时的合格率应大于85%，小于85%时，按以下公式考核。日内超短期功率预测合格率按日进行统计，按月进行考核。

合格率=×100%

日内超短期合格率考核电量=(85%－合格率)×PN×1（小时）

其中：Qi为i时刻的预测合格情况。计算公式如下：

第五章 技术管理

第六章

第二十三条 光伏发电单元应具备电网规定要求的零电压穿越能力。在光伏电站内同一型号光伏发电单元未在能源监管机构要求的期限内完成零电压穿越改造，或已完成现场改造计划但未在6个月内完成检测认证的光伏发电单元视为不具备零电压穿越能力，禁止并网。

第二十四条

若具备检测条件的光伏电站光伏发电电源现场检测不合格，或经现场抽检合格后仍在低电压穿越范围内发生脱网，自脱网时刻起该光伏电站同型机组禁止并网，直至完成低电压穿越改造。同时在该光伏电站同型机组重新完成整改并提供检测认证报告前，当月按以下公式考核：

第二十五条 光伏电站应配备动态无功补偿装置，并具备自动电压调节功能。

第二十六条

（一）若光伏电站内无动态无功补偿装置（动态无功补偿装置主要包括MCR型、TCR型SVC和SVG），在场内动态无功补偿装置安装投入运行前，每月按当月上网电量的2%考核。

（二）光伏电站应按照接入系统审查意见、《光伏电站接入电力系统技术规定》GB/T 19963-2012、《光伏电站无功补偿技术规范》NB/T 29321-2012等有关要求配置动态无功补偿装置，动态无功补偿装置性能（包括容量配置和调节速率）不满足电网要求的光伏电站在完成整改前，每月按当月上网电量的1%考核。

光伏电站的动态无功补偿装置应投入自动运行，电力调度机构按月统计各光伏电站动态无功补偿装置月投入自动可用率λ可用，计算公式如下：

λ可用=每台装置投入自动可用小时数之和/（升压站带电小时数×装置台数）

动态无功补偿装置月投入自动可用率以95%为合格标准，低于95%的光伏电站考核电量按如下公式计算：

可用率考核电量=

Wa为该光伏电站当月上网电量。

继续阅读 先汇报事故或异常现象，详细情况待查清后汇报）；

（八）在调度管辖设备上发生误操作事故，未在1小时内向电力调度机构汇报事故经过或造假谎报；

（九）未按要求向电力调度机构上报试验申请、方案；

（十）未能按照电力调度机构安排的测试计划开展并网测试，且未在规定时间内上报延期申请；

（十一）其他依据有关法律、法规及规定认定属于违反调度纪律的事项。

第一十三条 光伏电站因频率、电压等

1、提高电网稳定性、增加电网消纳光电能力

光伏发电具有间歇性、随机性和波动性，由此给电网的安全运行带来了一系列问题，电网调度部门传统的做法只能采取拉闸限电这样的无奈之举。

随着光伏发电站电网电源结构比重的增加，光伏功率预测系统变得尤为重要，光伏功率预测越准，光伏并网给电网的安全运行带来的影响就越小，就能够有效的帮助电网调度部门做好各类电源的调度计划。

2、帮助光伏电站减少由于限电带来的经济损失，提高光伏电站运营管理效率

光伏功率预测越准，电网就会减少光伏限电，由此大大提高了电网消纳阳光的能力，进而减少了由于限电给光伏业主带来的经济损失，增加了光伏电站投资回报率。

北京国能日新的高精度的光伏功率预测，可为业主提供长达7天的短期功率预测，从而可以帮助光伏电站生产计划人员合理安排光伏电站的运行方式，例如在无光照期进行太阳能设备的检修和维护，减少弃光，提高光伏电站的经济效益。

3、北京国能日新光功率预测系统具备高精度短期与长期预报

未来24小时短期预测精度大于90%。

未来4小时超短期预测精度大于95%。

未来168小时中期预测精度。

系统运行寿命≥20年。

系统预测合格率：>99%。

系统在线时间：>99.99%。

最高功率为65千瓦。

50千瓦光伏发电板的额定功率为50千瓦，当50千瓦的光伏发电板在给电池充电时的实际输入功率耍大于其额定功率，为55一65千瓦之间，输出功率要小于其额定功率，在45一50千瓦之间，所以50千瓦的光伏发电实际功率在45一65千瓦之间为正常值，但是最高功率为65千瓦。

发电成本

过去5 年，光伏发电的成本已下降了三分之一，在南美等国光伏发电已经与零售电价持平，甚至是低于零售电价，未来光伏发电的成本还将进一步凸显。

其次，火力发电会带来极高的环境治理成本，二十次的巴黎气候峰会便是引导各国积极启动碳交易市场定价机制，由此给高耗能企业带来的成本增加则显而易见，因此从这个角度而言煤炭发电成本将高于光伏发电。

投资成本降至8元/瓦以下，度电成本降至0.6-0.9元/千瓦时。

1）国家规范规定的计算方法。

根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797－2012》第6.6条：发电量计算中规定：

1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。

2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下：

Ep=HA×PAZ×K

式中：

HA——为水平面太阳能年总辐照量（kW·h/m2）；

Ep——为上网发电量（kW·h）；

PAZ ——系统安装容量（kW）；

K ——为综合效率系数。

综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：

1）光伏组件类型修正系数；

2）光伏方阵的倾角、方位角修正系数；

3）光伏发电系统可用率；

4）光照利用率；

5）逆变器效率；

6）集电线路、升压变压器损耗；

7）光伏组件表面污染修正系数；

8）光伏组件转换效率修正系数。

这种计算方法是最全面一种，但是对于综合效率系数的把握，对非资深光伏从业人员来讲，是一个考验，总的来讲，K2的取值在75%-85%之间，视情况而定。

1MW 屋顶光伏电站年发电量计算

1）1MW 屋顶光伏电站所需电池板面积

一块235MW 的多晶电池板面积1.65*0.992=1.6368㎡，1MW 需要1000000/235=4255.32块电池，电池板总面积

1.6368*4255.32=6965㎡

2）年平均太阳辐射总量计算

上海倾角等于当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H

由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同，所以在计算辐照量时可以直接采用表中所列数据(2月份以2 8天记) 。

年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数)

结算结果为5 5 5 5．3 3 9 MJ／(m 2·a) 。

3）理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*

光电转换效率=5555.339*6965*17.5%

=6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH =189.6万度

4）实际发电效率

太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．9 5的影响系数。

随着光伏组件温度的升高，组f ：l 二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内部的温度达到5 0-7 5℃时，它的输出功率降为额定时的8 9％，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．8 9的影响系数。

光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7％的影响，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．9 3的影响系数。

由于太阳辐射的不均匀性，光伏组件的输出几乎不可能同时达到最大功率输出，

因此光伏阵列的输出功率要低于各个组件的标称功率之和。

另外，还有光伏组件的不匹配性和板问连线损失等，这些因素影响太阳电池板输出功率的系数按0．9 5计算。

并网光伏电站考虑安装角度因素折算后的效率为0．8 8。

所以实际发电效率为O ．9 5 * 0．8 9 * 0．9 3* 0．9 5 X*0．8 8=6 5．7％。

5）系统实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率 =189.6*0.9 5 * 0．8 9 *0．9 3* 0．9 5 * 0．8 8=189.6*6 5．7％=124.56万度

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