(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202110031292.5 (22)申请日 2021.01.1 1 (71)申请人 领鞅科技 （杭州） 有限公司 地址 311200 浙江省杭州市萧 山区瓜沥镇 梅仙村盈钱路梅仙段13号1幢3 02 (72)发明人 马宇栋　 (74)专利代理 机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 专利代理师 彭剑 (51)Int.Cl. G05F 1/66(2006.01) G05B 13/04(2006.01) G05B 13/02(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 一种太阳能发电站发电功率预测和控制方 法 (57)摘要 本发明专利公开了一种太阳能发电站发电 功率预测和控制方法， 包括以下步骤： 步骤1， 根 据气象数据和太阳能发电站数字化模 型， 预测太 阳能发电站区在次日的发电功率曲线， 作为计划 发电功率； 步骤2， 次日， 根据天空图像采集设备 (不限于摄像头)和太阳辐照强度数据采集设备 (不限于辐照度仪)的测量数据， 实时调整太阳能 发电阵列角度， 使得太阳能发电站的实际发电功 率和计划跟踪发电功率的偏差最小化。 利用本发 明， 可以提高发电功率预测的准确性， 实现对太 阳能发电阵列的角度实时优化， 跟踪计划发电功 率， 提高太阳能发电站的经济效益。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114764262 A 2022.07.19 CN 114764262 A 1.一种太阳能发电站发电功率预测 和控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)根据气象数据和太阳能发电站数字化模型， 预测太阳能发电站区在次日的发电功 率曲线， 作为计划发电功率； (2)次日， 根据天空图像采集设备和太阳辐照强度数据采集设备的测量数据， 实时调整 太阳能发电阵列角度， 使得太阳能发电站的实际发电功率和计划发电功率的偏差最小化。 2.根据权利要求1所述的太阳能发 电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 步骤 (1)的具体过程 为： (1‑1)通过发电站区历史数据拟合站区发电系统模型， 优化模型的预测能力； (1‑2)利用天气预报和历史辐照度数据预测第二天的辐照强度； (1‑3)使用发电系统的跟踪控制算法计算次日太阳能发电板角度； (1‑4)利用(1 ‑1)中的模型、 (1 ‑2)中的辐照强度数据以及(1 ‑3)中的太阳能发电板角 度， 计算得到次日计划发电功率曲线。 3.根据权利要求2所述的太阳能发 电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 步骤 (1‑1)中， 所述的发电系统模型 具有以下 形式： P＝f(x,u,p,w) 其中x表示状态变量， 包括但不限于历史发电功率， u表示输入变量， 包括但不限于太阳 能发电板角度， p表 示发电系统参数， 包括但 不限于发电站区地理位置、 发电站区天气情况、 太阳能发电板类型、 逆变器类型， w表示可测或可估计干扰变量， 包括但不限于模 型失配、 噪 声， P表示 发电功率， f表示 发电系统模型形式， 包括但 不限于物理模 型和基于神经网络的黑 盒模型。 4.根据权利要求1所述的太阳能发 电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 步骤 (2)， 所述的天空图像采集设备包括但不限于不限于摄 像头。 5.根据权利要求1所述的太阳能发 电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 步骤 (2)， 所述的太阳辐照强度数据采集设备包括但不限于辐照度仪 。 6.根据权利要求1所述的太阳能发 电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 步骤 (2)的具体过程 为： (2‑1)周期性求解优化问题， 计算在计划太阳能发电板角度的基础上应调整的太阳能 发电板角度； (2‑2)根据计算结果， 实时对太阳能发电板角度进行调整。 7.根据权利要求6所述的太阳能发 电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 步骤 (2‑1)中， 所述的优化问题具有以下 形式： minJ(x,u,p) s.t. h(x,u)≥0 g(x,u)＝0 其中， J为目标函数， 表示从当前时间到未来一段考核时间内预测发电功率和计划发电 功率的偏差， J越大， 表示偏差越大， J越小， 表示偏差越小； J的形式包括但不限于预测发电 功率和计划发电功 率的偏差的二范数； h表示不等式约束， 包括但不限于对跟踪电机的角度 限制， 对跟踪电机的速度限制等， g表示等式约束， 包括但不限于描述逆变器、 跟踪电机、 发权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114764262 A 2电电池等物理模型和偏差模型； x表示系统变量， 包括但不限于发电功率、 历史发电功率； u 表示输入变量， 包括但不限于太阳能发电板角度， p表示系统参数， 包括但不限于包括但不 限于发电站区地理位置、 发电站区天气情况、 太阳能发电板类型、 逆变 器类型。 8.根据权利要求1所述的太阳能发电站发电功率预测和控制方法， 其特征在于， 将太阳 能发电阵列角度控制指令发送给 执行器进行控制。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114764262 A 3