独立的计算出实际电量信息并将实际电量信息与接收到的电量信息进行高次比对。
[0034]上述分布式电源为分布式光伏发电电源，输出电压为380V工业用电压。
[0035]对于非侵入式负载检测方法主要依据负载启动时，不同负载具有其不同特点(有功、无功及谐波)，导致整个电力负载波形发生变化，利用功率变化信息特点，实现负载的识另IJ，监测系统利用单个负载投入、切除时对电力供给入口处系统产生的信号变化进行负载判断。此方法具有识别速度快、单个小系统内识别准确特点，但对大系统内单一设备识别不够精确。分布式电源监测装置利用非侵入式特点结合FFT算法实现检测，分布式电源即插即用监测装置安装在用户侧变压器受总柜下端，通过CT电流互感器进行用户侧电流检测，通过对分布式稳态电流(基波和谐波)分解，结合光伏发电量的中长期、短期以及实时的出力评估，建立分布式光伏出力的多时间尺度计算模型，通过分布式光伏发电对稳态电流的冲击影响，利用时域转换成频域分析方法，对分布式光伏出力进行计算。
[0036]基础傅立叶级数分析(FFT)，根据采集到变压器下口电流值进行采样计算，利用快速傅里叶变换最终得到所需的谐波。利用傅里叶级数对非正弦连续时间周期函数进行分析时，把连续时间信号的一个周期T等分取N个点，在等分点进行采样得到一系列离散时间信号，然后采用FFT进行谐波分析，最终得出所需要的各次谐波电流的幅值、频率和相位。测量时间是信号周期的整数倍或采样频率大于最低允许的抽样率(带限信号频率宽度的2倍)时，频率图像更为清晰。FFT的谐波分析为
[0037]ia(t)t= I al,.cos(ot+ Θ al)+.......+Iak,.cos (kω t+θ ak) +——
[0038]Iak= aak,.Ial
[0039]其中，Iak表示工作电流中第k次谐波分量的幅值，kco表示工作电流中第k次谐波分量的角频率。
[0040]在分布式电源模型搭建方面，进行分布式光伏输出电流进行仿真，首先得到各类分布式光伏发电的典型电流波形，利用电流采样装置按照一定的采样频率(如每周波采样256个点)对某个分布式光伏正常工作及各类天气情况下的运行情况的电流(包含谐波)进行大量采样，然后对这些电流样本进行统计筛选，得到能够反映分布式光伏系统设备正常工作时状态下的电流(包含谐波)信息，最终利用规律性分布式光伏发电对电力系统冲击的谐波电流进行高次比对，通过谐波电量算法进行分布式光伏启停监测及功率发电计算功能。
[0041]目前根据《分布式光伏接入系统典型设计》的规定，采用380伏接入的分布式光伏发电仅需向电网公司上传电量信息，缺乏有效的辅助测量信息，使得分布式发电系统的上网电量的监管变得困难。因此开展分布式电源即插即用监测装置推广，为电力公司提供光伏发电业分布式光伏应用、用电指导、电力增值服务提供必要手段，同时通过分布式光伏功率计算有效计算分布式出力情况，有效降低用户采用不法手段骗取补贴(窃电)的信息，切实维护电力公司自身利益。同时在行业内部通过非侵入式的分布式光伏监测有效解决了利用用户电表监测室内用电设备的运行情况，为用户用电指导、经济用电分析及相关增值服务提供支撑。
[0042]综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用非侵入式接口采集并分析信号，实时获取分布式电源的工作状态并实现多目标状态的检测，可灵活设置于封闭的分布式电源系统中且不影响原系统的工作；同时，使用典型谐波库与谐波进行比对以获取最准确的辅助测量信息的技术方案提高了可分布式电源的运行情况的数据精度，进一步方便了分布式电源集群的维护与监管。
[0043]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，包括: 采样接口，所述采样接口电性连接至低压供电线路的公共连接点接口与对比模块，所述采样接口与公共连接点接口的电性连接为即插即用式电性连接，所述采样接口从所述公共连接点接口中对电力负载波形进行采样并传送到对比模块； 对比模块，所述对比模块电性连接至所述采样接口与分析模块，所述对比模块接收所述电力负载波形，并将所述电力负载波形与多个分布式电源典型波形样本进行对比，获取与所述电力负载波形最接近的分布式电源波形样本，并将所述最接近的分布式电源波形样本发送至分析模块； 分析模块，所述分析模块电性连接至所述对比模块与反馈模块，所述分析模块接收所述最接近的分布式电源波形样本，对该样本进行分析获取电量信息与辅助测量信息，并将所述电量信息与辅助测量信息发送给反馈模块； 反馈模块，所述反馈模块电性连接至所述分析模块与电网公司接口，所述反馈模块用于向用户显示所述电量信息，并将与所述电量信息与辅助测量信息通过所述电网公司接口反馈到电网公司。2.根据权利要求1所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，所述低压供电线路的公共连接点设置于变压器受总柜，所述采样接口电性连接至所述变压器受总柜下端，所述采样接口从所述公共连接点接口中对电力负载波形进行采样为所述采样接口通过CT电流互感器检测分布式电源在公共连接点上的输出电流。3.根据权利要求1所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，还包括谐波分离模块，所述采样接口与所述对比模块之间电性连接为所述采样接口与所述对比模块之间通过所述谐波分离模块电性连接，所述谐波分离模块接收所述采样接口的电力负载波形，使用快速傅里叶变换从所述电力负载波形提取出谐波，并将所述谐波传送给所述对比模块。4.根据权利要求3所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，所述谐波分离模块使用快速傅里叶变换从所述电力负载波形提取出谐波，为所述谐波分离模块将所述电力负载波形在每个周期内均匀选取多个点并在选取点处采样获得离散时间信号，再使用快速傅里叶变换从离散时间信号中提取出谐波，其中，所述离散时间信号的采样频率大于离散时间信号频率宽度的两倍。5.根据权利要求3所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，还包括典型谐波库，所述典型谐波库电性连接至所述对比模块；所述对比模块将所述电力负载波形与多个分布式电源典型波形进行对比，为所述对比模块将所述谐波分离模块从所述电力负载波形分离出的谐波与所述典型谐波库中的多个谐波样本进行对比；所述对比模块获取与所述电力负载波形最接近的分布式电源波形样本，为所述对比模块获取与所述电力负载波形的谐波最接近的所述典型谐波库中的谐波样本。6.根据权利要求1所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，所述电量信息为分布式电源在一定时间内的输出功率信息，所述辅助测量信息为所述电量信息真实性的校验信息，包括以下至少之一:谐波各次信号的幅度、频率、相位；电网公司可通过所述电网公司接口接收的所述辅助测量信息验证所述电量信息的真实性。7.根据权利要求6所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，电网公司可通过所述电网公司接口接收的所述辅助测量信息验证所述电量信息的真实性，为电网公司可通过所述电网公司接口接收的所述辅助测量信息独立的计算出实际电量信息并将所述实际电量信息与接收到的电量信息进行高次比对。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种非侵入式分布式电源出力监测装置，其特征在于，所述分布式电源为分布式光伏发电电源，输出电压为380V工业用电压。
【专利摘要】本发明公开了一种非侵入式分布式电源出力监测装置，包括采样接口，与公共连接点接口的电性连接为即插即用式电性连接，采样接口从公共连接点接口中对电力负载波形进行采样并传送到对比模块；对比模块接收电力负载波形，并将电力负载波形与多个分布式电源典型波形样本进行对比，获取与电力负载波形最接近的分布式电源波形样本，并将最接近的分布式电源波形样本发送至分析模块；分析模块接收最接近的分布式电源波形样本，对该样本进行分析获取电量信息与辅助测量信息，并将电量信息与辅助测量信息发送给反馈模块；反馈模块用于向用户显示电量信息，并将与电量信息与辅助测量信息通过电网公司接口反馈到电网公司。
【IPC分类】G01R31/40
【公开号】CN105182250
【申请号】CN201510524436
【发明人】李思维, 刘茁出
【申请人】北京国电通网络技术有限公司, 北京中电飞华通信股份有限公司, 国家电网公司, 国网天津市电力公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月24日