基于多时间尺度出力评估的分布式光伏窃电监管方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于多时间尺度出力评估的分布式光伏窃电监管方法，属于光伏发电技术领域。
【背景技术】
[0002]分布式光伏发电主要应用于工业园区、公共商业设施和住宅建筑，对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义，是解决能源危机和环境问题的有效手段。
[0003]财政部于2013年7月下发的《关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知》，明确了分布式光伏发电项目按电量补贴等政策实施办法。分布式光伏发电项目按照程序完成备案，项目建成投产，符合并网相关条件并完成并网验收等电网接入工作的，可申请按电量给予补贴。电网企业根据项目发电量和国家确定的补贴标准，按电费结算周期及时支付补贴资金。补贴电量由电网企业按用户抄表周期对列入分布式光伏发电项目补贴目录内的项目发电量、上网电量和自发自用电量等进行抄表计量，作为计算补贴的依据。
[0004]在正常运行情况下，分布式光伏发电一般仅向电网公司上传光伏发电系统并网状态、发电量等信息，缺乏有效的辅助测量信息，存在用户通过一定的技术手段使得分布式光伏电能计量表多计量发电量或自行更改接线，造成光伏电能计量表虚高，进而获取高额补贴的可能性。
[0005]新能源发电产业的发展，如风力发电、分布式光伏发电、光热发电等，基于其特殊的发电方式及补贴政策，亦催生出很多新型的窃电手段。光伏防窃电与传统的防窃电不同，不是防从电网窃电，而是防光伏电能计量表虚高。目前，防窃电技术的研究主要针对传统用户窃电方式而开展，对象侧重于电能计量表本体，每个电能计量表都需安装防窃电装置，工程量大，且效果不好。因此，目前的防窃电方法不能适用于分布式光伏发电系统的防窃电。针对分布式光伏发电系统防窃电技术，目前国内仍未见相关研究成果。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种基于多时间尺度出力评估的分布式光伏窃电监管方法实现对分布式光伏发电业主发电量的有效监管，对发电量明显高于理论计算发电量的分布式光伏业主进行核查，避免部分分布式光伏业主通过不法手段获取高额补贴，形成对分布式光伏发电补贴政策的有力技术支撑。
[0007]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0008]基于多时间尺度出力评估的分布式光伏窃电监管方法，包括以下步骤:
[0009]I)建立基于电站历史统计数据的光伏出力计算模型，具体为:
[0010]1-1)建立分布式光伏发电系统运行历史信息数据库，在此基础上，建立光伏出力计算模型；
[0011]1-2)优化所述步骤1-1)建立的光伏出力计算模型；
[0012]1-3)验证所述步骤1-2)优化好的光伏出力计算模型，若验证结果在设定的范围内，则进入步骤1-4)，否则，返回步骤1-2)，重新优化光伏出力计算模型；
[0013]1-4)模型应用，即输入光伏电站所在地实时气象信息，利用光伏出力计算模型计算获得光伏电站实时输出功率，进而计算获得光伏电站实时理论发电量；
[0014]2)进行基于多时间尺度出力评估的光伏窃电嫌疑判定；多时间尺度出力评估分为以小时为单位的实时出力评估、以天为单位的短期出力评估和分别以月、季度为单位的中长期出力评估，对应的，分布式光伏窃电嫌疑判定分为实时窃电嫌疑判定，短期窃电嫌疑判定和中长期窃电嫌疑判定三层，具体为:
[0015]2-1)进行实时窃电嫌疑判定:采用早晚两小时的实际发电量与光伏出力计算模型计算的理论发电量进行比较，判定满足120 %理论发电量 > 实际发电量>80 %理论发电量时，为发电正常，对高于120%理论发电量的分布式光伏用户进行窃电嫌疑系数判定，对低于理论发电量80%的分布式光伏用户发出发电异常告警；
[0016]2-2)对实时窃电嫌疑判定结果为发电正常的光伏电站进行短期窃电嫌疑判定:利用I天的实际发电量与光伏出力计算模型计算的理论发电量进行对比，判定满足120%理论发电量 > 实际发电量>80%理论发电量时，为发电正常，对高于120%理论发电量的分布式光伏用户进行窃电嫌疑系数判定，对低于理论发电量80%的分布式光伏用户发出发电异常告警；
[0017]2-3)进行中长期窃电嫌疑判定:中期窃电嫌疑判定以一个月为单位，长期窃电嫌疑判定以一个季度为单位，通过统计月/季度通过步骤2-1)、步骤2-2)筛选出的存在窃电嫌疑的天数，给出窃电嫌疑判定结果和相应的稽查方案。
[0018]前述的步骤1-1)中，历史信息数据库包括分布式光伏发电系统装机容量、发电功率、发电量及同期气象资料，历史信息数据库提供的样本数据应涵盖各天气类型的气象信息及其对应的光伏电站输出功率。
[0019]前述的步骤1-1)中，光伏出力计算模型的输入量即为历史信息数据库中的气象信息及其对应的光伏电站输出功率，输出为气象信息与光伏电站输出功率的拟合曲线。
[0020]前述的步骤1-2)中，优化的方法为:比较相同气象条件下的光伏电站输出功率值，对偏差大于预定值的样本数据进行剔除。
[0021]前述的步骤1-3)中，利用分布式光伏发电系统运行历史信息数据库中的样本进行验证，该验证所采用的样本数据区别于光伏出力计算模型建立时所采用的样本数据，将光伏电站一段时间的气象信息导入到光伏出力计算模型，利用模型计算获得对应的光伏电站输出功率，进而获取不同时间尺度的光伏电站发电量信息，该电量为理论电量值；同时读取电能表对应时间段的发电量信息，为实际电量值，对比光伏电站理论电量值和实际电量值，计算误差，判断该误差是否在设定的范围内。
[0022]前述的步骤2)中，窃电嫌疑系数判定方法为:设定140%理论发电量 > 实际发电量>120%理论发电量，窃电嫌疑系数为0.1 ;当实际发电量每高出理论发电量20%，窃电嫌疑系数增加0.1，以此类推；当实际发电量>280%理论发电量，窃电嫌疑系数为0.9。
[0023]前述的步骤2-3)中，以一个月为单位的中期窃电嫌疑判定结果和相应的稽查方案为:当光伏电站一个月内存在窃电嫌疑总天数小于等于7天，认为该光伏电站具有轻度窃电嫌疑，建议增长检查周期；当光伏电站一个月内存在窃电嫌疑总天数介于7-15天之间，认为该光伏电站具有中度窃电嫌疑，应标识为近期重点监督对象；当光伏电站一个月内存在窃电嫌疑总天数大于等于15天，认为该光伏电站具有重大窃电嫌疑，建议现场稽查。
[0024]与现有技术相比，本发明的优点为:
[0025]I)基于光伏电站历史数据建立的分布式光伏出力计算模型，采用统计学方法，规避了光伏电站各组成元件的独立建模，计算误差小，提高了模型精度。
[0026]2)三层筛选结构的分布式光伏窃电识别方法以多时间尺度光伏出力评估为理论依据，逐级筛选，窃电判定可信度高，有效提高了分布式光伏窃电识别率。