1.1　基本概念

风力发电与光伏发电预测技术具有一定的共性，即采用风电场、光伏电站的历史功率、气象、地形地貌、数值天气预报和设备状态等数据建立输出功率的预测模型，以气象实测数据、功率数据和数值天气预报数据作为模型的输入，经计算得到未来时段的输出功率值。

根据应用需求的不同，预测的时间尺度分为超短期和短期，分别对应未来15min～4h和未来0～72h的输出功率预测，预测的时间分辨率均不低于15min。

风力发电和光伏发电预测技术具有多学科综合应用的特点，需要了解和掌握风能和太阳能资源评估、气象监测、数值天气预报、风力发电和光伏发电功率预测系统等相关技术。

风能太阳能资源评估是指通过对某一区域的风速、风向、太阳辐射等观测要素的时间序列分析，估算区域风能、太阳能资源储量，并对资源分布情况作出分析和评价。目前，风能、太阳能资源评估方法主要有基于气象观测资料的资源评估、基于数值模拟的资源评估、基于卫星遥感技术的资源评估等。

气象监测是基于标准自动气象站，通过网络通信实现与中心站数据传输的局地气象要素高频次监测。在风力发电和光伏发电预测中，气象监测数据既是预测模型训练和优化的主要依据，同时又是超短期预测模型的关键输入，这对气象数据采集的实时性提出了更高要求，数据传输时间间隔一般不超过5min。

数值天气预报（Numerical Weather Prediction，NWP）是根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机进行数值计算，从而求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。在风力发电和光伏发电预测技术中，数值天气预报数据是短期预测模型的关键输入，提供指定空间和时间分辨率的风速、风向、总辐射、温度、气压等要素预报值。

风力发电功率预测系统和光伏发电功率预测系统是分别针对风力发电、光伏发电，利用服务器、工作站、数据通信等相关设备，进行数据信息收集、传输和高级应用的集成化人机系统。该系统一般包括数据采集单元、处理单元、存储单元、计算单元，可实现对单个或多个发电站未来一段时间内输出功率的预测，并对数据进行展示、统计、分析。