19th International Symposium of Electrical Engineering "SIE 2021"

19th International Symposium of Electrical Engineering

SIE 2021

Forecasting intelligent model for a photovoltaic plant

Abstract

The objective of this work is to present the development of a dynamic model structure to forecast the output  power  in a photovoltaic plant. Usually a general model of a PV power generation forecast is based on two models, a first one for forecasting solar irradiation and a second one to describe the relationship of solar irradiation with the output power in a particular plant. Solar irradiation and air  temperature are considered as main climatological variables, while from a technological point of view the cleanliness of the surface of the solar panels is considered, as well as the point of operation of the plant, depending on the period of the year and the time in the day. This presented model considers irradiation and air temperature as input variables, while the non-linear modeling existing between irradiation and power generated is developed, considering as disturbances the shadow (partial or not) on the modules and the cleanliness of the surface of photovoltaic panels. The work presents a technological description of a plant and the temporal and frequency characterization of real data sets of a plant, from which the conception of the most suitable model structure for the application of techniques based on artificial intelligence is developed, specifically deep learning. Finally, as validation, a model is estimated from the real data of a plant, considering some data for estimation and others for the effective validation of the developed model.

Resumen

El objetivo de este trabajo es presentar el desarrollo de una estructura de modelo dinámico para la predicción de la generación eléctrica en una planta fotovoltaica. Tradicionalmente un modelo de predicción de la generación eléctrica en este tipo de planta se basa en dos modelos, uno para la predicción la irradiación solar y un segundo para describir la relación de Ir con la potencia generada en una planta en particular. Como variables climatológicas principales se consideran la irradiación solar y la  temperatura ambiental, mientras que desde el punto de vista tecnológico se considera la limpieza de la superficie de los paneles solares, asi como el punto de operación de la planta, dependiendo del periodo del año y la hora en el día. Este modelo presentado considera irradiación y temperatura ambiente como variables de entrada, al tiempo que se desarrolla  la modelación no lineal existente entre la irradiación y la potencia generada, considerando como disturbios la sombra (parcial o no) sobre los módulos y la limpieza de la superficie de los paneles fotovoltaicos. El trabajo presenta una descripción tecnológica de una planta y la caracterización temporal y frecuencial de juegos de datos reales de una planta,  partir de lo cual se desarrolla la concepción de la estructura del modelo más adecuada para la aplicación de técnicas basadas en inteligencia artificial, específicamente aprendizaje profundo. Finalmente, como validación se estima un modelo a partir de los datos reales de una planta, considerando unos para estimación y otros para la efectiva validación del modelo desarrollado.

About The Speaker

Reinier Herrera Casanova

Reinier Herrera Casanova

UCLV Flag of Cuba
Practical Info
Presentation
Spanish / Español
November 26, 2021 3:0 PM
15 minutes
Sala 2
Authors
Reinier Herrera Casanova
jesus@ativc.une.cu
Beatriz Bello Garcia
Lesyani T. León Viltre
Dr. Francisco Herrera
Keywords
aprendizaje profundo
deep learning
generated power forecasting
modelo de planta fotovoltaica
photovoltaic plant model
predicción de potencia generada
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