1.2.2 光伏发电功率预测系统发展历程

1.国外发展历程

国外较早地开展了光伏功率预测研究并实现了工程化运营。2003年，法国Meteodyn公司成立并开始开展风电、光伏等新能源相关研究。由该公司研发的Meteodyn PV软件可以对光伏电站输出功率进行预测，预测精度较高。同时，该软件还具有估算太阳能资源，评估光伏发电年产量，优化光伏板位置，促进能源高效高质量生产的功能。在太阳能资源估算方面，该软件能计算所有使用土地和屋顶的类型，能进行现场适用性分析，能评估任何类型的太阳能电池板和相关设备。在高性能光伏系统设计方面，该软件能对生产和损失做出合理估计，能通过计算面板和障碍物的阴影，分析面板的最佳位置，进而实现多方位光伏配置优化。

丹麦ENFOR公司开发的SOLARFOR系统是一种基于物理模型和机器学习相结合的自学习自标定软件系统，其将历史输出功率数据、数值天气预报数据、地理信息、日期等要素进行结合，利用自适应的统计模型对光伏发电系统的短期（0—48h）输出功率进行预测。该系统目前已为欧洲、北美洲、大洋洲的很多国家提供了10年以上的新能源功率预测与优化服务。

瑞士的日内瓦大学开发的PVSYST软件是一套光伏系统仿真模拟软件，具有功能多样、实用性强的特点，可以实现光伏电站输出功率预测，也可用于光伏系统工程设计。PVSYST软件可分析影响光伏发电量的各种因素，并最终计算得出光伏发电系统的发电量，适用于并网系统、离网系统、水泵和直流系统等。表1.3总结对比了国外三种应用较为广泛的光伏功率预测系统。

2.我国发展历程

国内从事光伏发电功率预测系统研究的主要有中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、华北电力大学、华中科技大学和山东大学等科研机构和高校。

2010年，由中国电力科学研究院主导研发的“宁夏电网风光一体化功率预测系统”在宁夏电力调控中心上线运行，同期，包含6座场站光伏发电功率预测功能的上海世博会“新能源综合接入系统”上线运行，标志着光伏预测技术研究已具规模。2011年，由国网电力科学研究院研发的光伏电站功率预测系统在甘肃电力调度中心上线运行，与国内首套系统相比，这套系统更加成熟化、精准化，增加了光伏电站辐照强度、气压、湿度、组件温度、地面风速等气象信息采集功能。

2011年和2013年，湖北省气象服务中心先后研发了“光伏发电功率预测预报系统”1.0和2.0版本，并将其在我国多地进行了推广运行。2011年，北京国能日新系统控制技术有限公司开发的“光伏功率预测系统（SPSF-3000）”上线运行。2012年，国电南瑞科技股份有限公司研发了“NSF3200光伏功率预测系统”，在青海省、宁夏回族自治区等多个省（自治区、直辖市）的光伏电站投入运行，并实现了较高的市场占有率。

2020年，山东大学电力系统经济运行团队自主研发了“天工”新能源场站功率预测系统，该系统利用团队自主研发的国内高校首套电力专业数值天气预报平台提供的天气预报数据，建立自适应追踪环境变化的高性能新能源功率预测模型，可实现超短期光伏功率预测（未来15min～4h）、短期光伏功率预测（次日0时起至未来10天），系统已在山东省东营市王集唐正400MW渔光互补电站、潍坊市贾悦恒辉200MW光伏电站、济宁市华电鱼台200MW水上光伏电站等十余个场站实际运行，取得了优异的预测成绩。

表1.4是国内几种应用较为广泛的光伏功率预测系统。