基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法

文档序号:9419985阅读:757来源:国知局
基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种光伏窃电识别方法,属于电伏发电和防窃电技术领域。
【背景技术】
[0002] 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技 术,对于缓解能源紧缺、推动节能减排、保持能源供给的独立性和安全性具有重要意义。分 布式光伏发电特指在用户场地附近建设,运行方式W用户侧自发自用、多余电量上网,且在 配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。由于分布式光伏发电享受的补贴主要取决于自 身发电量,存在用户通过一定的窃电技术手段,获取高额补贴的风险。
[0003] 分布式光伏发电具有输出功率小、分散布局、发电用电并存、就地消纳等特点。分 布式光伏窃电方法多,窃电可操作性强。光伏计量表通常装设于用户内部,用户能够极为便 利地通过注入附加电量实现光伏计量表超过实发电量,从而获取高额补贴。典型的窃电识 别方法多集中在对光伏计量表铅封和加装电子式防窃电装置上,运样每个光伏计量表都得 铅封W及安装防窃电装置,工程量大,耗资甚多,效果一般。另外,目前的防窃电方法对于虚 报光伏电板数量W减小光伏电板投资为目的的窃电方式是难W识别的。因此,目前的防窃 电方法不能完全适用于分布式光伏发电系统的防窃电。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种基于光伏出力曲线 斜率的光伏窃电识别方法,可W有效识别光伏窃电,减少光伏窃电的投机行为。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供一种基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方 法,其特征在于,包括W下步骤:
[0006] 步骤1 :根据光伏电板的装机容量和类型,计算得出不同太阳福射强度、不同环境 溫度下,光伏并网发电装置的理论输出功率,并制成光伏发电的理论输出功率表;
[0007] 步骤2 :对实际运行的光伏电站,获取光伏电站测得的太阳福射强度、环境溫度W 及不同太阳福射强度和环境溫度所对应的光伏电站实测功率数据;
[0008] 步骤3 :根据光伏电站的实测功率数据,绘制出实测功率随太阳福射强度和环境 溫度变化的功率点,对运些功率点拟合功率随太阳福射强度变化的直线,求出实际直线斜 率,并记录实际最大功率;
[0009] 步骤4 :根据查表法及记录的太阳福射强度和环境溫度,在理论输出功率表上查 出对应的理论功率点,再对理论功率点拟合功率随太阳福射强度变化的直线,求出理论直 线斜率,并记录理论最大功率;
[0010] 步骤5 :通过比较实际最大功率和理论最大功率、实际直线斜率和理论直线斜率, 判断是否存在窃电行为。
[0011] 所述步骤1中,根据光伏发电的理论输出功率公式或通过对未窃电光伏电站的测 量,得到不同太阳福射强度和环境溫度下的未窃电时光伏发电功率,并制成光伏发电的理 论输出功率表。
[0012] 由于光伏发电的理论输出功率具有一定的误差,在能够获得不同太阳福射强度和 溫度下未窃电光伏电站的发电量时,优先义用未窃电光伏电站测量数据。在没有未窃电光 伏电站测量数据时,通过光伏发电的理论输出功率函数计算不同太阳福射强度和溫度下的 光伏电站发电量。
[001引所述步骤2中,太阳福射强度和环境溫度的采集和智能光伏计量表对实测功率数 据的测量是同时进行的,所获取的某时刻的数据是对应的瞬时值。
[0014] 所述步骤3中,将太阳福射强度和环境溫度数据及对应的智能光伏计量表所获取 的实测功率数据输入二维的坐标平面,用最小二乘法的直线拟合方法绘制出实际功率随太 阳福射强度变化的直线,求出实际功率拟合的实际直线斜率。
[0015] 所述步骤4中,根据所获取的太阳福射强度和环境溫度数据,在理论输出功率表 上查找出对应的理论功率点,采用最小二乘法的直线拟合方法绘制出理论功率随太阳福射 强度变化的直线,求出理论功率拟合的理论直线斜率。 阳016]所述步骤5中,首先比较实际最大功率和理论最大功率的大小,如果实际最大功 率大于理论最大功率的一设定倍数a,则判断存在窃电行为;如果实际最大功率不大于理 论最大功率的该设定倍数a,再比较实际直线斜率和理论直线斜率的大小,如果实际直线斜 率小于理论直线斜率的另一设定倍数b,则判断存在窃电行为;如果实际直线斜率不小于 理论直线斜率的该另一设定倍数b,则判断不存在窃电行为。
[0017] 运两个设定倍数a、b的大小可W根据实际运行经验整定,如可取a为1. 1,b为0. 9 O
[0018] 本发明所达到的有益效果:
[0019] 本发明提供的基于光伏出力随太阳福射强度变化斜率的光伏窃电识别方法,利用 区域气象数据采集进行区域内光伏并网发电装置理论输出功率计算,将理论最大功率与实 际最大功率进行对比,并将实际直线斜率和理论直线斜率进行比对,可W有效判别是否存 在窃电行为。本发明完善了国网公司分布式光伏发电的计量安全能力,有利于分布式光伏 发电补贴政策的实施,同时本发明成果将为分布式光伏补贴政策的落实提供保障,促进分 布式光伏发电的健康发展,提升国网公司在分布式发电领域的服务水平。
【附图说明】
[0020] 图1是依据本发明的基于光伏出力随太阳福射强度变化斜率的光伏窃电识别方 法流程图。
[0021] 图2是光伏电站的光伏并网发电装置的原理图。
[0022] 图3是光伏电站的光伏并网发电装置的窃电原理图。
[0023] 图4是理论输出功率表。
[0024] 图5是窃电时(实际)光伏出力随太阳福射强度变化直线。
[0025] 图6是未窃电时(理论)光伏出力随太阳福射强度变化直线。
[00%] 图7是依据本发明的最大功率和实际最大功率、实际直线斜率和理论直线斜率校 验图。
【具体实施方式】
[0027] W下结合附图详细描述本发明的技术方案。
[002引如图1,为基于光伏出力随太阳福射强度变化斜率的光伏窃电识别方法流程图。本 发明的功能主要是W分布式光伏发电为基础,根据光伏电板的装机容量和类型,可W制成 光伏并网发电装置的理论输出功率表;对实际运行的光伏并网电站,获取光伏电站测得的 气象采集数据及其所对应的光伏电站出力数据;根据光伏电站的实测功率数据,绘制出实 际功率随太阳福射强度变化直线,求出实际功率直线的斜率,并记录实际最大功率;根据查 表法及记录的太阳福射强度和环境溫度,在理论输出功率表格上查出对应的理论功率点, 绘制出理论功率随太阳福射强度变化直线,求出理论功率直线的斜率,并记录理论最大功 率;通过比较实际最大功率和理论最大功率,实际直线斜率和理论直线斜率,判断是否存在 窃电行为。
[0029] 本发明提供一种基于光伏出力随太阳福射强度变化斜率的光伏窃电识别方法,包 括W下步骤:
[0030] 步骤1 :根据光伏电板的装机容量和类型,通过光伏发电装置的理论输出功率公 式或通过未窃电光伏电站测量,得到不同太阳福射强度和溫度下的未窃电时光伏发电功 率,并制成光伏发电理论功率表。
[0031] 由于光伏发电的理论输出功率具有一定的误差,在能够获得不同太阳福射强度和 溫度下未窃电光伏电站的发电量时,优先采用未窃电光伏电站测量数据。在没有未窃电光 伏电站测量数据时,通过光伏发电的理论输出功率函数计算不同太阳福射强度和溫度下的 光伏电站发电量。
[0032] 本文采用的光伏电板输出功率计算模型为:
[0033] Ps=1000 niSI(1-0. 005 (t巧5))
[0034] 式中,n1为光伏电板转换效率;S为光伏电板的雙光表面积,m2;1为太阳福射强 度,W/m2;t为环境溫度,°C。
[0035] 因为影响光伏并网发电装置的理论输出功率因素还包括光伏逆变器转换效率n2 和交流侧并网转换效率n3。则光伏并网发电装置的理论输出功率为:
[0036] Pg= 1000 n1n2n3SI (1-0.005 (twW)
[0037] 式中,n1为光伏电板转换效率;n2为光伏逆变器转换效率;n沒流侧并网转换 效率;S为光伏电板的受光表面积,m2;I为太阳福射强度,W/m2;t为环境溫度,°C。
[0038] 步骤2 :对实际运行的光伏并网电站,获取光伏电站测得的太阳福射强度、环境溫 度W及不同太阳福射强度和环境溫度所对应的光伏电站的实测功率数据;
[0039] 光伏并网发电装置的实际光伏出力是随太阳福射强度和环境溫度的变化而变化 的,所W气象数据(包括太阳福射强度和环境溫度)的采集和智能光伏计量表对光伏出力 的测量是同时进行的,所获取的某时刻的数据是对应的瞬时值。
[0040] 步骤3 :根据光伏电站的实测功率数据,绘制出实测功率随太阳福射强度和环境 溫度变化的功率点,对实际功率点拟合功率随太阳福射强度变化的直线,求出实际直线斜 率,并记录实际最大功率;
[0041] 将太阳福射强度和环境溫度数据及对应的智能光伏计量表所获取的光伏出力数 据输入二维的坐标平面。用最小二乘法的直线拟合方法绘制出实际功率随太阳福射强度变 化的直线,求出实际功率直线拟合的斜率。
[0042] 设拟合直线的方程为:
[0043] y=A+Bx
[0044] 式中A、B分别为1、X的系数。A代表截距,B代表斜率。
[0045] 要根据测量数据求出最佳的A和B。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1