光伏功率預(yù)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

【摘要】：當(dāng)今世界能源的需求量持續(xù)增長，傳統(tǒng)能源在不久的未來將不來滿足人類的需要，所以對綠色的能源的開發(fā)利用迫在眉睫。由于我國浮云遼闊，太陽能資源豐富，太陽能已經(jīng)成為我國主要的綠色能源之一。由于光伏發(fā)電隨機性大、可調(diào)用性能弱，大規(guī)模接入電網(wǎng)會致使電網(wǎng)運行不穩(wěn)定。對光電輸出的預(yù)測有助于電力系統(tǒng)調(diào)度部門統(tǒng)籌安排常規(guī)電能和光伏發(fā)電的協(xié)調(diào)配合，提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，充分利用太陽能資源。因此，本文在此目的下對光伏功率預(yù)測系統(tǒng)的功能進行了分析，為實現(xiàn)光伏功率預(yù)測系統(tǒng)進行了設(shè)計，最后利用相關(guān)計算機技術(shù)完成了對光伏預(yù)測系統(tǒng)的實現(xiàn)。光伏功率預(yù)測系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容有兩方面，一是與光伏電站生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并分析，提供預(yù)測平臺，并對采集數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和評估，以提供決策數(shù)據(jù)支持。二是預(yù)測算法的設(shè)計與實現(xiàn)，本文根據(jù)物理方法建立預(yù)測模型，再根據(jù)光伏電站的歷史測量數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計方法對物理模型進行校正，生成預(yù)測模型并在系統(tǒng)中使用模型進行預(yù)測?；谝陨厦枋觯疚牡闹饕獌?nèi)容如下： 第一，本文對預(yù)測應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)狀與預(yù)測技術(shù)的現(xiàn)狀做了詳細分析，提出了光伏功率預(yù)測系統(tǒng)在光伏電廠應(yīng)用的重要性。 第二，介紹了目前流行的Web開發(fā)框架，為開發(fā)該系統(tǒng)提供了技術(shù)支持。另外，對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了詳細介紹，選取了基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)值天氣預(yù)報來設(shè)計預(yù)測模型。同時還介紹了預(yù)測的關(guān)鍵數(shù)據(jù)源之一數(shù)值天氣預(yù)報。 第三，對光伏預(yù)測系統(tǒng)需求進行了詳細分析，完成了對光伏預(yù)測系統(tǒng)的詳細設(shè)計。 第四，結(jié)合Web開發(fā)技術(shù)完成對光功率預(yù)測系統(tǒng)開發(fā)并利用MATLAB工具實現(xiàn)了預(yù)測模型，并對模型進行了數(shù)據(jù)驗證。 【關(guān)鍵詞】：光伏功率預(yù)測 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 物理方法 統(tǒng)計方法
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 選題背景及研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 預(yù)測應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 預(yù)測技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容11
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第2章 相關(guān)理論基礎(chǔ)13-25
• 2.1 軟件開發(fā)技術(shù)介紹13-15
• 2.1.1 Structs 2 框架13-14
• 2.1.2 Hibernate 框架14-15
• 2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)15-19
• 2.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特征17-18
• 2.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類18
• 2.2.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)18-19
• 2.3 數(shù)值天氣預(yù)報19-23
• 2.3.1 數(shù)值天氣預(yù)報模式 WRF20-21
• 2.3.2 數(shù)值天氣預(yù)報計算過程21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 光伏功率預(yù)測系統(tǒng)需求分析25-29
• 3.1 系統(tǒng)概述25
• 3.2 系統(tǒng)功能需求分析25-27
• 3.2.1 功率預(yù)測功能25-26
• 3.2.2 實時數(shù)據(jù)采集功能26
• 3.2.3 統(tǒng)計需求26
• 3.2.4 人機交互需求26
• 3.2.5 監(jiān)控需求26-27
• 3.2.6 系統(tǒng)管理需求27
• 3.2.7 系統(tǒng)總用例圖27
• 3.3 系統(tǒng)性能需求分析27-28
• 3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析28
• 3.4.1 輸入數(shù)據(jù)28
• 3.4.2 輸出數(shù)據(jù)28
• 3.5 本章小結(jié)28-29
• 第4章 光伏功率預(yù)測系統(tǒng)設(shè)計29-45
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計原則29
• 4.2 功能模塊設(shè)計29-34
• 4.2.1 實時狀態(tài)監(jiān)控模塊30
• 4.2.2 功率曲線展示模塊30-31
• 4.2.3 氣象信息展示模塊31
• 4.2.4 后臺任務(wù)管理模塊31-32
• 4.2.5 統(tǒng)計報表模塊32-33
• 4.2.6 系統(tǒng)管理模塊33-34
• 4.3 預(yù)測算法設(shè)計34-39
• 4.3.1 預(yù)測算法目標(biāo)34
• 4.3.2 預(yù)測方法分析34-38
• 4.3.3 算法實驗設(shè)計38-39
• 4.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計39-43
• 4.4.1 預(yù)測相關(guān)數(shù)據(jù)表39-42
• 4.4.2 預(yù)測非相關(guān)數(shù)據(jù)表42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第5章 光伏功率預(yù)測系統(tǒng)實現(xiàn)45-59
• 5.1 系統(tǒng)架構(gòu)與開發(fā)環(huán)境45-47
• 5.1.1 B/S 系統(tǒng)模式45-46
• 5.1.2 MVC 開發(fā)模式46
• 5.1.3 系統(tǒng)組件開發(fā)原則46-47
• 5.2 功能模塊及預(yù)測算法實現(xiàn)47-57
• 5.2.1 實時狀態(tài)監(jiān)控模塊47-49
• 5.2.2 功率曲線展示模塊49-50
• 5.2.3 氣象展示模塊50-51
• 5.2.4 統(tǒng)計報表模塊51-52
• 5.2.5 系統(tǒng)管理模塊52-54
• 5.2.6 后臺任務(wù)管理模塊54
• 5.2.7 預(yù)測算法實現(xiàn)54-57
• 5.3 本章小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-61
• 參考文獻61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-67
• 致謝67

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