CN114707769B - 一种光伏发电出力短期预测方法及其相关装置 - Google Patents
一种光伏发电出力短期预测方法及其相关装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种光伏发电出力短期预测方法及其相关装置，根据光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息计算出力系数；通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，进而计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值；根据光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值与在预测日前一天的历史日发电出力计算光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值；根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值，改善了现有技术采用简单的时序法进行预测，没有全面考虑太阳历日历、地理位置、天气状况、环境温度、空气质量等信息，存在预测精度较低的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电出力短期预测方法及其相关装置。
背景技术
近年来，太阳能开发利用已成为全球能源转型的重要领域，光伏发电全面进入规模化发展阶段，呈现出良好的发展前景。随着光伏技术的发展，其造价指数式下降，而其运行成本较低，同时国家清洁能源政策的有效实施，使得光伏发电极具经济性。
由于光伏发电出力受气象等因素影响较大，具有较强的间歇性和波动性，这些特性使得高比例光伏接入后给电力系统造成巨大的冲击与挑战。若能准确进行光伏发电出力预测，不仅可以提高光伏电站运营效率，而且可以帮助调度部门调整运行方式，确保高比例光伏接入后电力系统的安全稳定与经济运行。
光伏发电出力预测按照预测时间尺度的不同，可分为短期预测（0～72h）以及中长期预测（1月～1年）。现有的光伏发电出力预测方法多采用时序法，没有全面考虑太阳历日历、地理位置、天气状况、环境温度、空气质量等关键信息，使得预测精度较低。
发明内容
本申请提供了一种光伏发电出力短期预测方法及其相关装置，用于改善现有技术采用简单的时序法进行预测，没有全面考虑太阳历日历、地理位置、天气状况、环境温度、空气质量等信息，存在预测精度较低的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种光伏发电出力短期预测方法，包括：
S1、获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息；
S2、根据所述气象信息获取所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数；
S3、通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据所述全天太阳能量和所述出力系数计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值；
S4、根据所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值；
S5、根据所述预测日的日照情况将所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到所述光伏发电装置在所述预测日的各个时间点的发电出力预测值。
可选的，所述出力系数的计算公式为：
式中，
为出力系数，Kt为晴空指数，T max 为最高温度，T min 为最低温度，AQI为空气质量指数。
可选的，所述预置太阳能模型为：
式中，E为天气绝对晴朗时的全天太阳能量，P 0为大气层外辐射强度，h为太阳高度角，
，
为光伏发电装置所在区域的纬度，
为太阳的赤纬角，
为在时间t时的太阳时角，
为光伏发电装置所在区域的经度。
可选的，所述根据所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值，包括：
计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力的差值；
将所述差值与所述光伏发电装置在所述预测日前一天的历史日发电出力的比值叠加到所述光伏发电装置在所述预测日前一天的历史日发电出力上，得到所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值。
可选的，所述方法还包括：
每隔预置时间获取所述光伏发电装置所在区域在预测日的更新后的气象信息，并返回步骤S2，获取所述光伏发电装置在预测日的关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，所述关键时间点为所述预测日的气象信息发生改变的时间点；
计算所述光伏发电装置在所述预测日的关键时间点前一刻的发电出力预测值和关键时间点后一刻的更新后的发电出力预测值的平均值，得到所述光伏发电装置在关键时间点的更新后的发电出力预测值。
本申请第二方面提供了一种光伏发电出力短期预测装置，包括：
获取单元，用于获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息；
第一计算单元，用于根据所述气象信息获取所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数；
第二计算单元，用于通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据所述全天太阳能量和所述出力系数计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值；
第三计算单元，用于根据所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值；
短期出力预测单元，用于根据所述预测日的日照情况将所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到所述光伏发电装置在所述预测日的各个时间点的发电出力预测值。
可选的，所述出力系数的计算公式为：
式中，
为出力系数，Kt为晴空指数，T max 为最高温度，T min 为最低温度，AQI为空气质量指数。
可选的，还包括：更新单元，用于：
每隔预置时间获取所述光伏发电装置所在区域在预测日的更新后的气象信息，并触发所述第一计算单元，获取所述光伏发电装置在预测日的关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，所述关键时间点为所述预测日的气象信息发生改变的时间点；
计算所述光伏发电装置在所述预测日的关键时间点前一刻的发电出力预测值和关键时间点后一刻的更新后的发电出力预测值的平均值，得到所述光伏发电装置在关键时间点的更新后的发电出力预测值。
本申请第三方面提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一种所述的光伏发电出力短期预测方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码被处理器执行时实现第一方面任一种所述的光伏发电出力短期预测方法。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种光伏发电出力短期预测方法，包括：S1、获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息；S2、根据气象信息获取预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数；S3、通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据全天太阳能量和出力系数计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值；S4、根据光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值与在预测日前一天的历史日发电出力计算光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值；S5、根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值。
本申请中，根据光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息计算出力系数，在通过预置太阳能模型计算得到天气绝对晴朗时的全天太阳能量后，通过出力系数和全天太阳能量计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值，进而根据光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力计算日发电出力预测值，从而在预测光伏发电出力时将天气状况考虑了进去；为了实现短期预测，根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值，从而得到短期预测结果，改善了现有技术采用简单的时序法进行预测，没有全面考虑太阳历日历、地理位置、天气状况、环境温度、空气质量等信息，存在预测精度较低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光伏发电出力短期预测方法的一个流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种光伏发电出力短期预测装置的一个结构示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种光伏发电出力短期预测方法及其相关装置，用于改善现有技术采用简单的时序法进行预测，没有考虑天气等信息，存在预测精度较低的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1，本申请实施例提供了一种光伏发电出力短期预测方法，包括：
S1、获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息。
可以通过天气预报来获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息，气象信息包括白天天气状况（晴天、少云、多云、小雨、中雨、大雨、暴雨、雷雨、阵雨、阴天）、最高温度、最低温度、空气质量指数AQI等，通过获取预测日的气象信息，以将天气状况考虑进去，建立天气状况与光伏发电出力的关系。
S2、根据气象信息获取预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数。
根据气象信息获取预测日的晴空指数Kt、最高温度、最低温度和空气质量指数AQI，其中，晴空指数Kt可以根据天气状况，通过下表来选取数值。
表1 Kt数值选取表
在确定晴空指数Kt后，根据预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数，具体计算公式可以为：
式中，
为出力系数，T max 为最高温度，T min 为最低温度。
S3、通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据全天太阳能量和出力系数计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值。
可以根据太阳辐射几何学计算水平地面总太阳能辐射能量，进而构建预置太阳能模型。具体的，如果一年中日期d确定了，就可以按照库珀公式计算太阳的赤纬角
，即：
其中，d为阳历日，例如，1月1日对应的d=1，1月2日对应的d=2，以此类推，d=1,2,...,365；
太阳时角
的计算公式为：
式中，t为北京时间，
为光伏发电装置所在区域的经度，120°为东八区经度，太阳时角
与时间t相关；
根据太阳的赤纬角和太阳时角可以计算得到太阳高度角h，进而可以计算得到sin(h)，即：
式中，
光伏发电装置所在区域的纬度，sin(h)与时间t相关；
天气绝对晴朗时水平地面太阳能辐射强度P为：
式中，P 0为大气层外辐射强度，为恒定值；
则全天太阳能量为：
最终，简化得到：
在计算得到天气绝对晴朗时的全天太阳能量以及根据预测日的气象信息计算得到出力系数后，根据全天太阳能量和出力系数计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值E d ，即：
通过公式（8）可知，在计算日发电出力初始值时将天气状况考虑了进去。
S4、根据光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值与在预测日前一天的历史日发电出力计算光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值。
首先，计算光伏发电装置在预测日d的日发电出力初始值E d 与在预测日前一天d-1的历史日发电出力E d-1的差值
；
然后，将上述差值与光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力的比值
叠加到光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力上，得到光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值
。其中，历史日发电出力可以从电力调度自动化系统（SCADA/EMS）或分布式控制系统（DCS）中收集得到。
S5、根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值。
为了获取在预测日的各时间点的点预测值，将日发电出力预测值按照预测日的日照情况分配到各个时间点，可以根据以下关系式进行分配：
式中，Tsr为日出时间，Tss为日落时间，E h 为各时间点的发电出力预测值，
为预测日Tsr到Tss时间段内光伏发电的平均出力，本申请实施例中的各时间点t之间的时间间隔优选为15分钟，即最终预测的时间点的光伏发电出力为15分钟点光伏发电出力预测值。当然，各时间点之间的时间间隔也可以为30分钟等。
根据公式（9）可以得到：
最终分配到各个时间点的发电出力预测值E h 为：
最终计算得到光伏发电装置在预测日的各个时间点t的发电出力预测值，即得到了发电出力短期预测结果。
作为进一步地改进，为了进一步提高预测精度，本申请实施例中每隔预置时间（如一小时）重新获取一次气象信息，通过更新后的气象信息实时更新光伏发电装置在预测日的发电出力预测值。
具体的，每隔预置时间获取光伏发电装置所在区域在预测日的更新后的气象信息，并返回步骤S2，获取光伏发电装置在预测日的关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，关键时间点为预测日的气象信息发生改变的时间点；
计算光伏发电装置在预测日的关键时间点前一刻的发电出力预测值和关键时间点后一刻的更新后的发电出力预测值的平均值，得到光伏发电装置在关键时间点的更新后的发电出力预测值。
例如，在第一次根据获取的明天（预测日）的气象信息计算得到光伏发电装置在明天各个时间点的发电出力预测值的一小时后，重新获取明天的气象信息，发现气象信息中明天上午9点的天气状况有更新，9点的天气状况由原本的晴天更新为小雨，即明天上午9点为关键时间点，获取到更新后的气象信息后，返回步骤S2，计算更新后的出力系数，通过更新后的出力系数计算更新后的日发电出力初始值，通过更新后的日发电出力初始值和预测日前一天的历史发电出力的差值计算更新后的日发电出力预测值，然后根据日照情况将其分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点更新后的发电出力预测值；在得到光伏发电装置在预测日的各个时间点更新后的发电出力预测值后，只提取光伏发电装置在预测日关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，关键时间点以前的各时间点的发电出力预测值保持更新前的数据，即明天上午9点以前的各时间点的发电出力预测值保持天气状况为晴朗时的预测值，明天上午9点以后的各时间点的发电出力预测值为根据更新的气象信息更新得到的更新后的发电出力预测值。
对于光伏发电装置在预测日的关键时间点的更新后的发电出力预测值，通过对关键时间点前后的发电出力预测值进行平滑处理得到，即：
式中，f t 为关键时间点t平滑处理后的发电出力预测值，即关键时间点t更新后的发电出力预测值，f t-1为关键时间点t前一刻（如关键时间点t前15分钟）的发电出力预测值（更新前的），f t+1为关键时间点t后一刻（如关键时间点t后15分钟）的更新后的发电出力预测值。
本申请实施例中，根据光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息计算出力系数，在通过预置太阳能模型计算得到天气绝对晴朗时的全天太阳能量后，通过出力系数和全天太阳能量计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值，进而根据光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力计算日发电出力预测值，从而在预测光伏发电出力时将天气状况考虑了进去；为了实现短期预测，根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值，从而得到短期预测结果，改善了现有技术采用简单的时序法进行预测，没有全面考虑太阳历日历、地理位置、天气状况、环境温度、空气质量等信息，存在预测精度较低的技术问题。
进一步，本申请实施例还实时获取更新的气象信息，通过更新后的气象信息实时更新光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值，进一步保障了预测结果的准确性。
以上为本申请提供的一种光伏发电出力短期预测方法的一个实施例，以下为本申请提供的一种光伏发电出力短期预测装置的一个实施例。
请参考图2，本申请实施例提供的一种光伏发电出力短期预测装置，包括：
获取单元，用于获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息；
第一计算单元，用于根据气象信息获取预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数；
第二计算单元，用于通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据全天太阳能量和出力系数计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值；
第三计算单元，用于根据光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值与在预测日前一天的历史日发电出力计算光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值；
短期出力预测单元，用于根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值。
作为进一步地改进，出力系数的计算公式为：
式中，
为出力系数，Kt为晴空指数，T max 为最高温度，T min 为最低温度，AQI为空气质量指数。
作为进一步地改进，预置太阳能模型为：
式中，E为天气绝对晴朗时的全天太阳能量，P 0为大气层外辐射强度，h为太阳高度角，
，
为光伏发电装置所在区域的纬度，
为太阳的赤纬角，
为在时间t时的太阳时角，
为光伏发电装置所在区域的经度。
作为进一步地改进，第三计算单元具体用于：
计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值与在预测日前一天的历史日发电出力的差值；
将差值与光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力的比值叠加到光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力上，得到光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值。
作为进一步地改进，还包括：更新单元，用于：
每隔预置时间获取光伏发电装置所在区域在预测日的更新后的气象信息，并触发第一计算单元，获取光伏发电装置在预测日的关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，关键时间点为预测日的气象信息发生改变的时间点；
计算光伏发电装置在预测日的关键时间点前一刻的发电出力预测值和关键时间点后一刻的更新后的发电出力预测值的平均值，得到光伏发电装置在关键时间点的更新后的发电出力预测值。
本申请实施例中，根据光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息计算出力系数，在通过预置太阳能模型计算得到天气绝对晴朗时的全天太阳能量后，通过出力系数和全天太阳能量计算光伏发电装置在预测日的日发电出力初始值，进而根据光伏发电装置在预测日前一天的历史日发电出力计算日发电出力预测值，从而在预测光伏发电出力时将天气状况考虑了进去；为了实现短期预测，根据预测日的日照情况将光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值，从而得到短期预测结果，改善了现有技术采用简单的时序法进行预测，没有全面考虑太阳历日历、地理位置、天气状况、环境温度、空气质量等信息，存在预测精度较低的技术问题。
进一步，本申请实施例还实时获取更新的气象信息，通过更新后的气象信息实时更新光伏发电装置在预测日的各个时间点的发电出力预测值，进一步保障了预测结果的准确性。
本申请实施例还提供了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器；
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行前述方法实施例中的光伏发电出力短期预测方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码被处理器执行时实现前述方法实施例中的光伏发电出力短期预测方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个（项）”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM）、随机存取存储器（英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光伏发电出力短期预测方法，其特征在于，包括：
S1、获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息；
S2、根据所述气象信息获取所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数；
S3、通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据所述全天太阳能量和所述出力系数计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值；
S4、根据所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值；
S5、根据所述预测日的日照情况将所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到所述光伏发电装置在所述预测日的各个时间点的发电出力预测值；其中，根据预置关系式将所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值按照所述预测日的日照情况分配到各个时间点，所述预置关系式为：
式中，
为光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值，Tsr为日出时间，Tss为日落时间，E h 为各时间点的发电出力预测值，
为预测日Tsr到Tss时间段内光伏发电的平均出力，h为太阳高度角，
，
为光伏发电装置所在区域的纬度，
为太阳的赤纬角，
为在时间t时的太阳时角，
为光伏发电装置所在区域的经度。
2.根据权利要求1所述的光伏发电出力短期预测方法，其特征在于，所述出力系数的计算公式为：
式中，
为出力系数，Kt为晴空指数，T max 为最高温度，T min 为最低温度，AQI为空气质量指数。
3.根据权利要求1所述的光伏发电出力短期预测方法，其特征在于，所述预置太阳能模型为：
式中，E为天气绝对晴朗时的全天太阳能量，P 0为大气层外辐射强度。
4.根据权利要求1所述的光伏发电出力短期预测方法，其特征在于，所述根据所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值，包括：
计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力的差值；
将所述差值与所述光伏发电装置在所述预测日前一天的历史日发电出力的比值叠加到所述光伏发电装置在所述预测日前一天的历史日发电出力上，得到所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值。
5.根据权利要求1所述的光伏发电出力短期预测方法，其特征在于，所述方法还包括：
每隔预置时间获取所述光伏发电装置所在区域在预测日的更新后的气象信息，并返回步骤S2，获取所述光伏发电装置在预测日的关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，所述关键时间点为所述预测日的气象信息发生改变的时间点；
计算所述光伏发电装置在所述预测日的关键时间点前一刻的发电出力预测值和关键时间点后一刻的更新后的发电出力预测值的平均值，得到所述光伏发电装置在关键时间点的更新后的发电出力预测值。
6.一种光伏发电出力短期预测装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取光伏发电装置所在区域在预测日的气象信息；
第一计算单元，用于根据所述气象信息获取所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数，并根据所述预测日的晴空指数、最高温度、最低温度和空气质量指数计算出力系数；
第二计算单元，用于通过预置太阳能模型计算天气绝对晴朗时的全天太阳能量，并根据所述全天太阳能量和所述出力系数计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值；
第三计算单元，用于根据所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力初始值与在所述预测日前一天的历史日发电出力计算所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值；
短期出力预测单元，用于根据所述预测日的日照情况将所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值分配到各个时间点，得到所述光伏发电装置在所述预测日的各个时间点的发电出力预测值；其中，根据预置关系式将所述光伏发电装置在所述预测日的日发电出力预测值按照所述预测日的日照情况分配到各个时间点，所述预置关系式为：
式中，
为光伏发电装置在预测日的日发电出力预测值，Tsr为日出时间，Tss为日落时间，E h 为各时间点的发电出力预测值，
为预测日Tsr到Tss时间段内光伏发电的平均出力，h为太阳高度角，
，
为光伏发电装置所在区域的纬度，
为太阳的赤纬角，
为在时间t时的太阳时角，
为光伏发电装置所在区域的经度。
7.根据权利要求6所述的光伏发电出力短期预测装置，其特征在于，所述出力系数的计算公式为：
式中，
为出力系数，Kt为晴空指数，T max 为最高温度，T min 为最低温度，AQI为空气质量指数。
8.根据权利要求6所述的光伏发电出力短期预测装置，其特征在于，还包括：更新单元，用于：
每隔预置时间获取所述光伏发电装置所在区域在预测日的更新后的气象信息，并触发所述第一计算单元，获取所述光伏发电装置在预测日的关键时间点后的各个时间点更新后的发电出力预测值，所述关键时间点为所述预测日的气象信息发生改变的时间点；
计算所述光伏发电装置在所述预测日的关键时间点前一刻的发电出力预测值和关键时间点后一刻的更新后的发电出力预测值的平均值，得到所述光伏发电装置在关键时间点的更新后的发电出力预测值。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-5任一项所述的光伏发电出力短期预测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的光伏发电出力短期预测方法。
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