T/CES 139-2022 光伏发电功率概率预测技术要求 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
以下是T/CES 139-2022《光伏发电功率概率预测技术要求》的详细内容总结：
一、标准框架
- 范围
- 规定光伏发电功率概率预测的基础数据、预测模型、数据上报及预测评价的技术要求。
- 适用于光伏场站、各级调度机构、预测系统开发服务商。
- 规范性引用文件
- 包括GB/T 19964（光伏电站接入电力系统技术规定）、GB/T 30153（太阳能资源实时监测）、GB/T 40604（新能源场站信息交换）、GB/T 40607（功率预测系统要求）等。
- 关键术语定义
- 涵盖光伏发电站、数值天气预报（NWP）、置信度、概率预测（输出置信区间）等17个术语（如超短期预测：15min~4h；短期：0~72h；中期：0~240h）。
二、基础数据要求
4.1 光伏发电站基本信息
- 概况：占地面积、经纬度、海拔、装机容量、扩容记录、气象装置数量。
- 设备参数：逆变器效率曲线、光伏组件参数（面积、额定容量、温度/辐照度曲线）、气象装置安装位置及精度。
- 地理信息：10km范围内地形数据（CAD/shp/tiff格式）、地表粗糙度网格数据（3km×3km）。
4.2 运行数据
- 历史数据：
- 时间分辨率≤5min，投运超1年需≥1年连续数据。
- 含功率、故障/限电记录、开机容量。
- 实时数据：
- 采集周期≤1min（功率）、≤15min（运行状态），延迟<5min。
- 开机容量计划：时间间隔≤15min，按组件型号细分。
4.3 数值天气预报（NWP）
- 内容：总辐照度、云量、气温、风速、风向、气压、雨/雪/沙尘预报。
- 要求：
- 空间分辨率≤3km×3km，时间分辨率符合GB/T 40607。
- 每日至少2次更新，历史数据≥1年。
4.4 气象测量数据
- 内容：总辐照度（强制）、直射/散射辐照度、温度、湿度、风速、风向、气压（推荐）。
- 要求：时间间隔≤5min，精度符合GB/T 30153。
4.5 数据校验
- 完整性：数据数量、时间连续性。
- 合理性：越限检验、功率变化率检验、辐照度-功率相关性检验。
- 异常处理：
- 缺测数据用前一时刻值替代；异常负值归零，超装机容量值取上限值。
- 支持人工修正并标记。
三、预测模型要求（第5章）
5.1 通用要求
- 需考虑实际运行状态（故障/限电）、极端天气（寒潮/沙尘/覆冰）、扩容计划。
- 输出：时间分辨率≤15min的功率期望值及80%~95%置信区间上下限。
- 支持自动/手动运行，单次预测耗时≤5min。
分时间尺度要求：
| 预测类型 | 输出要求 | 预测频率 |
|---|---|---|
| 超短期（15min~4h） | 95%~80%置信区间 | 每15min一次 |
| 短期（0~72h） | 同上 | 每日≥2次 |
| 中期（0~240h） | 同上 | 每日≥2次 |
四、数据上报要求（第6章）
- 运行数据：
- 实时状态、实测功率、检修/停机数据（分辨率≤15min）。
- 开机容量计划（分辨率≤15min）。
- 气象数据：
- 实时气象：每5min上报（总辐照度、温度、湿度、风速、风向）。
- 气象预报：每日上报未来240h数据（15min间隔）。
- 预测结果上报：
- 超短期：每15min上报未来4h的期望值及置信区间。
- 短期/中期：每日定时上报（时间由调度机构指定），格式为每15min一组数据。
五、预测评价（第7章及附录A）
7.1 评价指标
- 期望值精度：
- 均方根误差（
E_{\text{rmse}}）、平均绝对误差（E_{\text{mae}}）、相关性系数（R）、准确率（C）、合格率（Q）。
- 均方根误差（
- 区间质量：
- 区间覆盖率（
P_{\text{ICP}}）：实际功率落入预测区间的概率（衡量可靠性）。 - 区间平均带宽（
P_{\text{INAW}}）：区间宽度占装机容量的百分比（衡量灵敏性）。
- 区间覆盖率（
7.2 准确性要求
表1：光伏发电站要求
| 预测类型 | 期望准确率 | 期望合格率 | 95%区间覆盖率 | 95%区间带宽 |
|---|---|---|---|---|
| 超短期（第4h） | ≥90% | ≥90% | ≥97% | ≤20% |
| 短期（日前） | ≥85% | ≥85% | ≥97% | ≤25% |
| 中期（第10天） | ≥75% | - | ≥92% | ≤35% |
表2：省级电网要求（更高标准）
| 预测类型 | 期望准确率 | 期望合格率 | 95%区间覆盖率 | 95%区间带宽 |
|---|---|---|---|---|
| 超短期（第4h） | ≥95% | ≥95% | ≥97% | ≤15% |
| 短期（日前） | ≥90% | ≥90% | ≥97% | ≤20% |
| 中期（第10天） | ≥80% | - | ≥92% | ≤30% |
六、附录A（评价指标公式）
- 均方根误差：
E_{\text{rmse}} = \sqrt{\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \left( \frac{P_{M,i} - P_{P,i}}{C_i} \right)^2} - 区间覆盖率：
P_{\text{ICP}} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \mathbf{1} \left( P_{M,i} \in [L_i^\alpha, U_i^\alpha] \right) \times 100\% - 区间平均带宽：
P_{\text{INAW}} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \frac{U_i^\alpha - L_i^\alpha}{C_i} \times 100\%（
L_i^\alpha, U_i^\alpha为置信区间上下限，C_i为开机容量）
七、其他信息
- 起草单位：山东大学、国网山东电力、中国电科院等12家机构。
- 背景：支撑“双碳目标”下光伏并网消纳，弥补传统确定性预测的不足。
- 首次发布：2022年9月。
此标准通过规范概率预测的全流程（数据→模型→上报→评价），提升光伏功率预测的可靠性，为电力系统调度提供关键决策依据。
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