ICS 27.160 F 12 NB 备案号：43495-2014 中华人民共和国能源行业标准 NB/T32011—2013 光伏发电站功率预测系统技术要求 Technical requirement of power forecasting system for PV power station 2013-11-28发布 2014-04-01实施 国家能源局 发布 NB/T32011—2013 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义… 预测数据要求.. 4 预测系统软件要求 5 硬件要求· 6 性能指标· 附录A（资料性附录） 误差计算方法 NB /T 32011 2013 本标准根据国家能源局《关于下达2011年第二批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能 科技（2011）252号）编制。 本标准由中国电力企业联合会提出并归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、中电投西安太阳能电力有限公司。 本标准主要起草人：刘纯、王伟胜、王勃、冯双磊、卢静、车建峰。 本规范在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 一号，100761)。 NB/T320112013 光伏发电站功率预测系统技术要求 1范围 本标准规定了光伏发电站功率预测系统的预测数据要求、预测系统软件要求、硬件要求和性能指标 等技术要求。 本标准适用于并网运行的光伏发电站。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T30153光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 光伏发电站 photovoltaic(PV)powerstation 利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。一般包含变压器、逆变 器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。 3.2 数值天气预报 numericalweatherprediction 根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机做数值计算，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。 3.3 光伏发电功率预测photovoltaicpowerforecasting 根据气象条件、统计规律等技术和手段，对光伏发电站有功功率进行预报。 3.4 辐照度irradiance 照射到面元上的辐射通量与该面元面积之比，单位为W/m²。 3.5 总辐照度globalirradiance 又称总辐射度，指入射于水平表面单位面积上的全部的太阳辐射通量，单位为W/m²。 3.6 直射辐照度directirradiance 照射到单位面积上的、来自天空太阳圆盘及其周边对照射点所张开的半圆锥角为8°的辐射通量， 单位为W/m。 3.7 散射辐照度diffuseirradiance 除去直射辐照度的贡献外，来自整个天空并照射到单位面积上的辐射通量，单位为W/m²。 1 NB/T32011—2013 3.8 总辐射辐照量globaliadiantexposure 在给定时间段内总辐射辐照度的积分总量，单位为J/m²。 3.9 日照时数sunshineduration 太阳直接辐射辐照度大于或等于120W/m时段的总和，又称实照时数。 3.10 采集数据可用率availabilitydateratio 采集数据与真实数据偏差小于5%的个数与所有采集数据个数的比值。 3.11 预测系统月可用率 monthlyavailabilitypredictionsystemratio 在每个月中，预测系统无故障运行时间与总时间的比值。 4预测数据要求 4.1基本要求 光伏发电站功率预测所需的数据至少应包括数值天气预报数据、实时气象数据、实时功率数据、运 行状态、计划检修信息等。 4.2数据采集 4.2.1数值天气预报数据应满足以下要求： a）应至少包括次日零时起未来3天的数值天气预报数据，时间分辨率为15min； b）美 数据至少应包括总辐射辐照度、云量、气温、湿度、风速、风向、气压等参数； c）4 每日至少提供两次数值天气预报数据。 4.2.2 实时气象数据应满足以下要求： a) 实时气象信息采集设备的技术指标应满足GB/T30153的要求； b） 实时气象数据应包括总辐射辐照度（水平和倾斜）、环境温度、湿度、风速、风向等，宜包括直 射辐照度、散射辐照度、气压等参数； c）传输时间间隔应不大于5min； d）采集数据可用率应大于95%。 4.2.3实时功率数据、设备运行状态（含光伏组件温度）应取自光伏发电站计算机监控系统，采集时间 间隔应不大于5min 4.2.4所有数据的采集应能自动完成，并能通过手动方式补充录入。 4.2.5所有实时数据的时间延迟应不大于1min。 4.3数据处理 4.3.1所有数据应进行完整性及合理性检验，并对缺测和异常数据进行补充和修正。 4.3.2数据完整性检验应满足： a）数据的数量应等于预期记录的数据数量； b）数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间，中间应连续。 4.3.3数据合理性检验应满足： a）对功率、数值天气预报、实测气象数据进行越限检验，可手动设置限值范围； b）根据实测气象数据与功率数据的关系对数据进行相关性检验 4.3.4缺测和异常数据宜按下列要求处理： a）以前一时刻的功率数据补全缺测或异常的功率数据； b）以零替代小于零的功率数据： 2 NB/T320112013 时刻数据替代； d）所有经过修正的数据以特殊标识记录并可查询： e）所有缺测和异常数据均可由人工补录或修正 4.4数据存储 数据存储应符合下列要求： 实时采集的数据应作为原始资料正本保存并备份，不得对正本数据进行任何改动； a) b） 存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据； c）存储系统运行期间所有时刻的功率数据、实时气象数据； d）存储每次执行的短期功率预测的所有预测结果； e）存储每15min滚动执行的超短期功率预测的所有预测结果； f) 预测曲线经过人工修正后存储修正前后的所有预测结果： g） 所有数据至少保存10年。 5预测系统软件要求 5.1基本要求 5.1.1应根据光伏发电站的具体特点，结合光伏发电站的历史及实测数据，采用适当的预测方法构建预 测模型，在此基础上建立光伏发电站功率预测系统。 5.1.2光伏发电站功率预测系统软件应包括数值天气预报处理模块、实时气象信息处理模块、短期预测 模块、超短期预测模块、系统人机界面、数据库、数据交换接口等。 5.2预测软件配置要求 5.2.1手 预测系统应配置通用、成熟的商用关系型数据库，用于数据、模型及参数的存储。 5.2.2 预测系统软件应在统一的支撑平台上实现，具有统一风格的人机界面。 5.2.3 预测系统软件应采用模块化划分，单个功能模块故障不影响整个预测系统的运行。 5.2.4 预测系统应具有可扩展性，支持用户和第三方应用程序的开发。 5.2.5预测系统应采用权限管理机制，确保系统操作的安全性。 5.3预测模型要求 5.3.1短期功率预测应满足下列要求： a）应能预测次日零时起至未来72h的光伏发电站输出功率，时间分辨率为15min b） 短期预测输入包括数值天气预报等数据，从而获得预测功率； c） 短期预测应考虑检修、故障等不确定因素对光伏发电站输出功率的影响； d) 预测模型应具有可扩展性，可满足新建、已建、扩建光伏发电站的功率预测； e） 宜采用多种预测方法建立预测模型，形成最优预测策略： f) 根据数值天气预报的发布次数进行短期预测，单次计算时间应小于5min。 5.3.2超短期功率预测应满足下列要求： a） 能预测未来15min4h的光伏发电站输出功率，时间分辨率为15min； 超短期预测模型的输入应包括实测功率数据、实测气象数据及设备状态数据等； c） 宜采用实测数据进行分析，判断云层对光伏发电站的遮挡情况，进而实现对超短期功率波动的 预测； d）超短期预测应15min执行一次，动态更新预测结果，单次计算时间应小于5min。 5.4人机界面要求 5.4.1应具备光伏发电站出力监视页面，以地图形式展示光伏发电站布局，至少同时显示实际功率、预 测功率及各实测气象要素，数据更新时间应不大于5min。 3 NB/T 32011—2013 5.4.2应具备光伏发电站出力的曲线展示页面，应同时显示系统预测曲线、实际功率曲线，实际功率曲 线应动态更新且更新时间应不大于5min。 5.4.3应具备历史数据的曲线查询页面，至少提供日、周等时间区间的曲线展示，页面查询响应时间应 小于1min。 5.4.4应提供数据统计分析页面，提供饼图、柱形图、表格等多种可视化展示手段。 5.4.5系统页面应采用统一的风格，页面布局合埋，便于运行人员使用。 5.5数据统计要求 5.5.1应能对光伏发电站运行参数、实测气象数据及预测误差进行统计。 5.5.2运行参数统计应包括发电量、有效发电时间、最大出力及其发生时间、利用小时数及平均负荷 率等。 5.5.3气象数据统计应包括各气象要素的平均值及总辐射辐射通量、日照时数等。 5.5.4预测误差统计指标至少应包括均方根误差、平均绝对误差、相关性系数、最大预测误差、合格率 等，误差指标计算参见附录A。 5.5.5参与统计数据的时间范围应能任意选定，可根据光伏发电站所处地理位置的日出日落时问自动剔 除