NB/T 32011-2013
基本信息
标准号： NB/T 32011-2013
中文名称：光伏发电站功率预测系统技术要求
标准类别：其他行业标准
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 32011-2013 光伏发电站功率预测系统技术要求
NB/T32011-2013
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标准内容
ICS27.160
备察号：43495-2014
中华人民共和国能源行业标准
NB/T320112013
光伏发电站功率预测系统技术要求Technical requirement of powerforecasting system forPVpower station2013-11-28发布
国家能源局
2014-04-01实施
NBT32011
规范性引用文件
术语和定义
颈测数据要求
预测系统软件要求
6便件要求
性能指标
附录A（资料性附录）
误差计算方法
NB/T32011
NB/T32011—2013
NB/T32011—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【201】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—号，1007613。
NB/T32011-
1范国
光伏发电站功率预测系统技术要求NB/T32011—2013
本标准规定了光伏发电站功率预测系缆的预测数据要求、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，凡是注日期的引用实件，仅注旧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）适用手本文件GB/T19964光伏发电站接入电系统技术规定GB/T30153光伏发电站太阳能资源实时监测技术变求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，将太阳输能直接转换成电能的发电系统，般包含变压器，趣变器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。3.2
数值天气预报mumericalweacherprediction根据大气实际情础，在一定的初值和进值条件下，通过大型计算机做数值计算，求解描写天气潢变过程的流体力学和热力方程组，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photoroltaicpowerforecasting根据气象条件，统计规律经技术和手段，对光伏发电站有功功考进行预报。3.4
辐照度irradiance
照射到面元上的辐射通量与该而元面积之比，单包为Wm，3.5
总辐照度globalirradiance
又称总辐射度，指入射于水平裘面单位面积上的全部的太阳辐射通量，单位为切3.6
直射辐照度direct irradiance
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罐角为8°的辑射通负，单位为W/m
散射辐照度diffuseirradiance
除去直射辐照度的责献外，来自整个天空并照射到单位而积上的辐射通量，单位为W/m。rKacadiaiKAca
NB/T32011-2013
NB/T32011—2013
总辐射辆照量global iadiantexposure在给定时间段内总辑射辐照度的积分总量，单位为J/m3.9
日照时数
sunshineduration
太阳直接辐射辐照度大于或等手120W/m时段的总和，叉称实照时数，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
monthlyavailabilityprediction system ratio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、计期检修信息等，
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，时间分游率为15min:b）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：e
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消足GB/T30153的要求：实时气缘数据应包括总辐射辐照度（水平和倾斜）、环境温度、湿度、风越、风向等，宜包括直b)
射辑照度、散射辐照度、气压等参数：传输时间间陷应不大于5min：
d）采集数据可用靠应大于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退应不大于1min4.3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数据完摄性检验应满足：
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免费标准bzxz.net
a）对功率，数值天气预报、实調气象数据进行越限检验，可手动设置限值范围：b）根据实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缺测和异带数捆宜按下列要求处理：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
R/T32011
NB/T32011-2013
缺测或异常的气象数据可根据相关性原理由其他气象要素进行修正，不具备修正条件的以前e
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套询所有缺测和异常数据均可由人工补录或修正。e
数据存储
数据存储应符合下列要求：
a）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：存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据：6）
存储系统运行期间所有时刻的功率数据、实时气象数据：e）
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：预测曲线经过人工修正后存储修正前后的所有预测结果：f
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
51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据数值天气预报处理模块、实时气象信息处理模块、短期顶测模块、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预测系线应配置通用、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
预测系统软件应来用模块化划分，单个功能模块故障不影响整个预测累统的运行。预测系统应具有可扩展性，支特用户和第三方应用程序的开发。5.2.4
5.2.5预测系统应采用权限管理机制，确保系统染作的安全性。5.3预测模型要求
5.3.1短期功率预测应满足下列要求：n）应能预测次日零时起至未来72h的光伏发电站输出功率，时间分率为15min：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b)
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c
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：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5min5.3.2超短期功率预辨应满足下列要求：a）能预测未来15min~4h的光伏发电站输出功率，时间分辨率为15min：b）超短期预别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：宜采用实巍数据进行分析，判斯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5min5.4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，至少同时鼎示实际功率、预测功率及各实测气象要素，数据更新时间应不大于5min。3
iiKacaQiaiKAca
NB/T32011—2013
5.4.2应具备光伏发电站出力的曲线展示页面，应尚时显示系统预测曲线、实际功率出线，实际功率曲线应动态更新且更新时间应不大于5min5.4.3应具备历史数据的曲线查询页面，室少提供日，周等时间区间的曲线展示，页面查询响应时间应小于Imin。
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系统页面应莱用统一的风格，贡面布局合理，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辅射通量、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间自动别除夜间时段。
5.5.6各指标的计计算时闻应小于1min。6硬件要求
6.1光伏发电站功率预测系统硬件至少应包括数值天气预报服务器、系统应用服务器、物理隔离装置、人机工作站，可根据需要选用数据库服务器、网络交换设备、硬件防火墙等。6.2应采用主流的服务器，支持集群、RAID等技术特性，支持双路独立电源输入，宜采用元余配置，6.3工作站宜采用主流硬件厂商的图形工作站，应具有良好的可靠性和可扩展性。物理隔离装置应通过国家指定部门检测认证。6.4
根据需要选择交换机、防火墙、路由器等必要设备6.5
6.6光伏发电站功率预测系统应运行于电力二次系统安全区Ⅱ，与调度计划系统相接口。7性能指标
7.1光伏发电站发电时段（不含出力受控时段）的短期预测月均方根误差应小于0.15.月合格率应大于80%：超短期预测第4小时月均方根误差应小于0.10，月合格率应大于85%7.2所有计郊机的CPU负荷率在正常状态下任意5min内小于30%蜂值负荷率小于50%7.3系统服务器平均无故障时间（MTBF）应不小于30000h。7.4预测系统月可用率应大于99%4
A1均方根误差（RMSE)
式中：
一时段的实际平均功滚
一时段的预测功率
附录A
（资料性附录）
误差计算方法
C时段的开机总容量
一光优发电站发电时段样本金器A.2平均绝对误差
A.3相关性系数（）
Z[PP-(P-P)
ZFPZ-P)
式中：
P——所有样本医际功率的平均值，P所有预测功率本的平均值。
A4最大预测误差（8）
om=max(P-P
A.5合格率（Q）
ZBx100%
Pa-Pal
-iKacadiaiKAca
NB/T32011-2013
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备察号：43495-2014
中华人民共和国能源行业标准
NB/T320112013
光伏发电站功率预测系统技术要求Technical requirement of powerforecasting system forPVpower station2013-11-28发布
国家能源局
2014-04-01实施
NBT32011
规范性引用文件
术语和定义
颈测数据要求
预测系统软件要求
6便件要求
性能指标
附录A（资料性附录）
误差计算方法
NB/T32011
NB/T32011—2013
NB/T32011—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【201】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—号，1007613。
NB/T32011-
1范国
光伏发电站功率预测系统技术要求NB/T32011—2013
本标准规定了光伏发电站功率预测系缆的预测数据要求、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，凡是注日期的引用实件，仅注旧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）适用手本文件GB/T19964光伏发电站接入电系统技术规定GB/T30153光伏发电站太阳能资源实时监测技术变求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，将太阳输能直接转换成电能的发电系统，般包含变压器，趣变器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。3.2
数值天气预报mumericalweacherprediction根据大气实际情础，在一定的初值和进值条件下，通过大型计算机做数值计算，求解描写天气潢变过程的流体力学和热力方程组，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photoroltaicpowerforecasting根据气象条件，统计规律经技术和手段，对光伏发电站有功功考进行预报。3.4
辐照度irradiance
照射到面元上的辐射通量与该而元面积之比，单包为Wm，3.5
总辐照度globalirradiance
又称总辐射度，指入射于水平裘面单位面积上的全部的太阳辐射通量，单位为切3.6
直射辐照度direct irradiance
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罐角为8°的辑射通负，单位为W/m
散射辐照度diffuseirradiance
除去直射辐照度的责献外，来自整个天空并照射到单位而积上的辐射通量，单位为W/m。rKacadiaiKAca
NB/T32011-2013
NB/T32011—2013
总辐射辆照量global iadiantexposure在给定时间段内总辑射辐照度的积分总量，单位为J/m3.9
日照时数
sunshineduration
太阳直接辐射辐照度大于或等手120W/m时段的总和，叉称实照时数，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
monthlyavailabilityprediction system ratio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、计期检修信息等，
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，时间分游率为15min:b）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：e
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消足GB/T30153的要求：实时气缘数据应包括总辐射辐照度（水平和倾斜）、环境温度、湿度、风越、风向等，宜包括直b)
射辑照度、散射辐照度、气压等参数：传输时间间陷应不大于5min：
d）采集数据可用靠应大于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退应不大于1min4.3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数据完摄性检验应满足：
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免费标准bzxz.net
a）对功率，数值天气预报、实調气象数据进行越限检验，可手动设置限值范围：b）根据实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缺测和异带数捆宜按下列要求处理：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
R/T32011
NB/T32011-2013
缺测或异常的气象数据可根据相关性原理由其他气象要素进行修正，不具备修正条件的以前e
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套询所有缺测和异常数据均可由人工补录或修正。e
数据存储
数据存储应符合下列要求：
a）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：存储系统运行期间所有时刻的数值天气预报数据：6）
存储系统运行期间所有时刻的功率数据、实时气象数据：e）
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：预测曲线经过人工修正后存储修正前后的所有预测结果：f
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
51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据数值天气预报处理模块、实时气象信息处理模块、短期顶测模块、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预测系线应配置通用、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
预测系统软件应来用模块化划分，单个功能模块故障不影响整个预测累统的运行。预测系统应具有可扩展性，支特用户和第三方应用程序的开发。5.2.4
5.2.5预测系统应采用权限管理机制，确保系统染作的安全性。5.3预测模型要求
5.3.1短期功率预测应满足下列要求：n）应能预测次日零时起至未来72h的光伏发电站输出功率，时间分率为15min：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b)
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c
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：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5min5.3.2超短期功率预辨应满足下列要求：a）能预测未来15min~4h的光伏发电站输出功率，时间分辨率为15min：b）超短期预别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：宜采用实巍数据进行分析，判斯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5min5.4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，至少同时鼎示实际功率、预测功率及各实测气象要素，数据更新时间应不大于5min。3
iiKacaQiaiKAca
NB/T32011—2013
5.4.2应具备光伏发电站出力的曲线展示页面，应尚时显示系统预测曲线、实际功率出线，实际功率曲线应动态更新且更新时间应不大于5min5.4.3应具备历史数据的曲线查询页面，室少提供日，周等时间区间的曲线展示，页面查询响应时间应小于Imin。
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系统页面应莱用统一的风格，贡面布局合理，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辅射通量、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间自动别除夜间时段。
5.5.6各指标的计计算时闻应小于1min。6硬件要求
6.1光伏发电站功率预测系统硬件至少应包括数值天气预报服务器、系统应用服务器、物理隔离装置、人机工作站，可根据需要选用数据库服务器、网络交换设备、硬件防火墙等。6.2应采用主流的服务器，支持集群、RAID等技术特性，支持双路独立电源输入，宜采用元余配置，6.3工作站宜采用主流硬件厂商的图形工作站，应具有良好的可靠性和可扩展性。物理隔离装置应通过国家指定部门检测认证。6.4
根据需要选择交换机、防火墙、路由器等必要设备6.5
6.6光伏发电站功率预测系统应运行于电力二次系统安全区Ⅱ，与调度计划系统相接口。7性能指标
7.1光伏发电站发电时段（不含出力受控时段）的短期预测月均方根误差应小于0.15.月合格率应大于80%：超短期预测第4小时月均方根误差应小于0.10，月合格率应大于85%7.2所有计郊机的CPU负荷率在正常状态下任意5min内小于30%蜂值负荷率小于50%7.3系统服务器平均无故障时间（MTBF）应不小于30000h。7.4预测系统月可用率应大于99%4
A1均方根误差（RMSE)
式中：
一时段的实际平均功滚
一时段的预测功率
附录A
（资料性附录）
误差计算方法
C时段的开机总容量
一光优发电站发电时段样本金器A.2平均绝对误差
A.3相关性系数（）
Z[PP-(P-P)
ZFPZ-P)
式中：
P——所有样本医际功率的平均值，P所有预测功率本的平均值。
A4最大预测误差（8）
om=max(P-P
A.5合格率（Q）
ZBx100%
Pa-Pal
-iKacadiaiKAca
NB/T32011-2013
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。