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专利号: 2020101235391
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于光伏项目可行性定量评估的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:第一步、样本数据准备

以直线距离最近原则,选取与待预测光伏系统组件材质与温度功率系数相同的光伏系统作为建模系统,采集建模系统第一年与待预测系统站址一个完整年的采样时间、采样周期内的平均风速、风向、环境温度、相对湿度、水平总辐照度、水平散辐照度、水平直接辐照度、经度、纬度、斜面倾角、斜面方位角、地区标准时间的经度、系统容量、组件最大转换效率、采样周期、建模系统采样周期内的平均功率和系统安装完成时间;

第二步、冗余样本预处理,通过删除天顶角余弦值小于0的样本,剔除冗余样本,天顶角余弦值由如下得出:式中:

θz:天顶角;

地理纬度,北纬为正,南纬为负;

δ:太阳赤纬角;

ω:太阳时角;

第三步、模型输入、输出变量准备建模、预测输入变量包括:风速、风在斜面上的入射角、环境温度、相对湿度、水平总辐照度、水平散辐照度、水平直接辐照度、斜面总辐照度和系统运行时间;输出变量为采样周期内系统效率PRp;

第四步、预测模型训练与调参基于建模系统输入、输出变量,设定模型初始参数,训练随机森林回归RFR模型并进行调参;

第五步、待建光伏系统气象环境建站适应性参数化将待预测系统输入变量导入预测模型,对预测结果进行修正,从而得到待预测系统采样周期内系统效率,经统计进一步得出待建光伏系统气象环境建站适应性量化参数集,其包括电量E、有效日照时数Yf、峰值日照时数Yr、平均系统效率PR的月度值与年度值;

所述第四步包括以下过程:

4.1其中RFR树的个数Ntree调参策略为:逐步增加Ntree,直到RFR的袋外误差OOBE不再上升为止;

4.2其中RFR随机变量个数Nvariables调参策略为:逐步增加Nvariables,记录每次训练模型的OOBE,将OOBE最小值对应的Nvariables作为模型参数;

4.3其中RFR叶节点观测数Nobservations调参策略为:逐步增加Nobservations,直到OOBE开始上升为止;

所述第五步包括以下过程:

5.1其中预测模型输出结果进行如下修正:式中:

PRp:待预测系统采样周期内平均系统效率修正值;

PRp′:待预测系统采样周期内平均系统效率预测模型输出值;

ηf:待预测系统组件标称转换效率;

ηm:建模系统组件标称转换效率;

5.2其中第i月电量Ei根据如下得出式中:

Ni:第i月样本数;

PRp,j:第i月第j采样周期内的平均系统效率;

P0,F:待预测系统装机容量;

T:待预测系统站址地数据采样周期;

5.3其中第i月有效日照时数Yf,i根据如下得出:

5.4其中第i月峰值日照时数Yr,i根据如下得出:式中:

2

G:STC辐照度,取值1000(w/m);

Hi:第i月斜面单位面积总辐射量,根据如下得出:式中:

Gslope,j:第i月第j采样周期内的斜面总辐照度;

5.5其中第i月平均系统效率PRi根据如下得出:

5.6其中系统第一年电量E、有效日照时数Yf、峰值日照时数Yr由各月值累加得出,年均系统效率PR为年有效日照时数Yf与峰值日照时数Yr的比值;

5.7其中系统生命周期第k年各量化参数按如下得出:式中:

Ek:第k年电量;

Δη:光伏组件年均衰减保证值;

Yf,k:第k年有效日照时数;

Yr,k:第k年峰值日照时数;

PRk:第k年年均系统效率。

2.如权利要求1所述的一种用于光伏项目可行性定量评估的方法,其特征在于,所述第二步包括以下过程:

2.1太阳赤纬角根据Cooper方程得出:式中:

n:年序日;

2.2太阳时角根据如下得出:式中:

Hs:地区标准时间(h);

L:当地经度(°),东经值;

Ls:地区标准时间位置的经度(°),东经值;

e:以分钟计量的真平太阳时差(min);

e=9.87sin2B‑7.53cosB‑1.5sinBn为年序日。

3.如权利要求1或2所述的一种用于光伏项目可行性定量评估的方法,其特征在于,所述第三步包括以下过程:

3.1风在斜面上的入射角如下得出θws=arccos[sin(β)×cos(θwg)]式中:

θws:风在斜面上的入射角;

β:斜面倾角;

θwg:风向与斜面方位间的夹角,如下得出:式中:

γm:斜面方位角;

θw:风向;

3.2其中斜面总辐照度根据“Klein”模型求出;

3.3其中系统运行时间是系统完成安装日期至采样时点的天数;

3.4其中PRp如下得出式中:

p:采样周期内系统平均有功功率;

P0:系统容量。