1.1　基本概念

風力發電與光伏發電預測技術具有一定的共性，即采用風電場、光伏電站的歷史功率、氣象、地形地貌、數值天氣預報和設備狀態等數據建立輸出功率的預測模型，以氣象實測數據、功率數據和數值天氣預報數據作為模型的輸入，經計算得到未來時段的輸出功率值。

根據應用需求的不同，預測的時間尺度分為超短期和短期，分別對應未來15min～4h和未來0～72h的輸出功率預測，預測的時間分辨率均不低于15min。

風力發電和光伏發電預測技術具有多學科綜合應用的特點，需要了解和掌握風能和太陽能資源評估、氣象監測、數值天氣預報、風力發電和光伏發電功率預測系統等相關技術。

風能太陽能資源評估是指通過對某一區域的風速、風向、太陽輻射等觀測要素的時間序列分析，估算區域風能、太陽能資源儲量，并對資源分布情況作出分析和評價。目前，風能、太陽能資源評估方法主要有基于氣象觀測資料的資源評估、基于數值模擬的資源評估、基于衛星遙感技術的資源評估等。

氣象監測是基于標準自動氣象站，通過網絡通信實現與中心站數據傳輸的局地氣象要素高頻次監測。在風力發電和光伏發電預測中，氣象監測數據既是預測模型訓練和優化的主要依據，同時又是超短期預測模型的關鍵輸入，這對氣象數據采集的實時性提出了更高要求，數據傳輸時間間隔一般不超過5min。

數值天氣預報（Numerical Weather Prediction，NWP）是根據大氣實際情況，在一定的初值和邊值條件下，通過大型計算機進行數值計算，從而求解描寫天氣演變過程的流體力學和熱力學方程組，預測未來一定時段的大氣運動狀態和天氣現象的方法。在風力發電和光伏發電預測技術中，數值天氣預報數據是短期預測模型的關鍵輸入，提供指定空間和時間分辨率的風速、風向、總輻射、溫度、氣壓等要素預報值。

風力發電功率預測系統和光伏發電功率預測系統是分別針對風力發電、光伏發電，利用服務器、工作站、數據通信等相關設備，進行數據信息收集、傳輸和高級應用的集成化人機系統。該系統一般包括數據采集單元、處理單元、存儲單元、計算單元，可實現對單個或多個發電站未來一段時間內輸出功率的預測，并對數據進行展示、統計、分析。