一种工商业光伏收益自动结算方法及系统与流程

本发明涉及工商业光伏收益计算，特别涉及一种工商业光伏收益自动结算方法及系统。

背景技术：

1、目前工商业光伏在具体实施中有全额上网与自发自用、余电上网两种模式，其中全额上网模式结算方式相对简单，而自发自用、余电上网模式更符合业主期望利益但是对光伏收益计算提出了更高的要求。在这种模式下，电网公司仅提供通过关口表结算的业主市电用电费用清单与光伏上网收益清单，而光伏自发自用的用电费用则需光伏电站自行计算并与业主结算，需要准确、权威的数据与算法提供支撑，在常规人力抄表方式下难以实现。

2、采用自发自用余电上网模式的工商业光伏电站通常具有以下特点：电站处于或靠近用电现场；能够就地消纳大部分光伏发电，少部分余电上网；光伏收益受尖峰平谷时段划分影响较大；工商业电费包含损益、代征、力调等附加费用。光伏发电过程为：逆变器将光伏组件的直流电转换为交流，通过并网表后接入工商业厂内母线，若工商业厂内无法全部消纳，则通过厂区总线上的关口表反馈至电网，反之通过关口表按需使用市电。

3、现有技术中，通过电表分时段采集光伏的尖峰平谷电量，未考虑时段划分的不确定性；通过测量通讯方式传输电表数据时未能对数据丢失情况结合光伏发电实际给出完善的解决方案，可靠性不高。因此，现有光伏自发自用收益结算公式较为粗略，未能实现费用的精细化，光伏收益结算结果的可信度有待提高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是：提供一种工商业光伏收益自动结算方法及系统，用于自动、准确地计算工商业光伏自发自用部分电量及费用。

2、本发明采用如下技术方案：一种工商业光伏收益自动结算方法，包括如下步骤：

3、s1、获取光伏电站下一结算周期的范围及周期内分段电价划分规则，生成关键节点表；

4、s2、依据关键节点表，制定数据采集规则，通过测量装置采集电量数据，上报至服务器；

5、s3、服务器获取采集的电量数据，进行电量数据处理与存储，并进行关键节点数据补录和电量校正；

6、s4、计算结算周期内的理论电费；

7、s5、计算结算周期内光伏等效附加费用，校对补录数据并生成光伏等效电费单。

8、具体的，步骤s1中，周期内分段电价划分规则，包括：周期内用电尖峰、平谷、深谷时段的划分及各时段内的电价，根据各时段分隔时间点确定各个关键节点，自动形成该周期内的关键节点表。

9、具体的，步骤s2中，数据采集规则包括：常规数据采集规则和节点数据采集规则，其中,

10、常规数据采集规则，包括：常规数据的采集时间、采集频率和采集数据内容；

11、节点数据采集规则，包括：主查询时间，在关键节点时刻进行查询；前后备查询时间，在关键节点前和关键节点后若干秒/分钟进行查询；超时复查，超过阈值时间无响应，重新进行查询。

12、测量装置，加装于光伏电站内并网表和/或工商业关口表上，通过有线网络或无线连接方式与服务器及用户侧智能电表设备建立通讯连接；服务器依据上述数据采集规则下发查询指令，测量装置接收服务器指令后与用户侧智能电表设备通讯，获取用户侧智能电表当前电量数据，并将电量数据上报至服务器。

13、具体的，步骤s3中，服务器获取到智能电表电量数据后，进行数据处理和存储，规则如下：

14、s3.1、主查询时间及其前后备查询时间的数据均未丢失，存储数据并标记为数据正常；

15、s3.2、主查询时间的数据正常，前后备查询时间的数据至少一个数据丢失，存储数据并标记为主数据正常；

16、s3.3、主查询时间的数据丢失，前后备查询时间的数据至少一个存在，且测量设备为并网表，进行数据自动补录，数据自动补录后存储数据并标记为数据自动补录；

17、s3.4、其他数据丢失情况标记为数据丢失，进行人工补录，对满足条件的待补录设备计算参考数据并存储；对不满足条件的待补录设备，以该设备数据丢失时刻之前最近的一次数据作为参考数据，并标记为相近数据；

18、s3.5、进行电量校正：根据智能电表各节点电量数据，计算周期内各时段分段电量数据，在达到结算周期时，在约定的误差范围内，对分段电量进行校正，使得分段电量之和等于实际周期内始末电量之差，电量校正计算公式如下：

19、（1）

20、其中， q´为校正后的分段电量， q为校正前的分段电量， q为通过周期内始末电量差得到的实际总电量，为根据分段电量之和计算的总电量。

21、自动补录原理为：认定相同时间段内的各并网表电量比值相同，即同时空下光伏发电情况相同，通过正常采集到的数据，计算丢失数据，公式如下：

22、（2）

23、将其变形为：

24、（3）

25、其中， n为电站内主查询时间的数据丢失的光伏并网表，为电表 n在时刻 i-1、i及 i+1时的测量数据， m为电站内此关键节点的正常状态的电表，为电表 m在时刻 i-1、i及 i+1时的测量数据；

26、人工补录中参考数据计算规则如下：

27、待补录设备为并网表：参考数据计算按上述公式（2）、（3）进行，选取的时间段扩充至当天整个自然天24小时；

28、待补录设备为关口表：若前后备查询时间点数据未丢失，采用该数据作为参考数据；若前后备查询时间点数据均丢失，基于工商业场景下正常连续运行时，相同时间段内电量消耗近似相同的原理，按以下公式（4）计算：

29、（4）

30、其中， q j为第 j天丢失数据时刻的电表测量读数； d为选取的第 j天前后连续未丢失数据的天数（一般选取2至5天）， q j-d为第 j天前或后 d天对应第 j天丢失数据时刻的电表测量读数。

31、具体的，步骤s4中，在达到结算周期并完成上述数据自动补录与电量校正后，基于上述分段电量数据或参考数据，计算未经人工确认和未考虑附加费用的理论电费，作为实际结算的初步参考：

32、理论电费=自发自用电费+上网电费-电站用电费用+光伏补贴；

33、其中，电站用电费用指光伏电站的用电，由并网表用电方向计量得到；

34、理论电费具体公式如下：

35、（5）

36、其中，、分别为并网表和关口表发电方向分段电量， p为分段电价， η为折扣率，为光伏上网电价，为并网表用电方向分段电量，为光伏补贴电价，

37、若电量数据存在丢失，则采用该时刻的参考数据；

38、需要特别说明的是，在电站与工商业用户结算时，需去掉上述公式（5）中上网电费及光伏补贴。

39、具体的，步骤s5包括如下子步骤：

40、s5.1、校对补录数据：在达到结算周期前，对自动补录的电量数据设置自动确认条件，达到条件即自动确认，未达到条件则进行人工确认或修改，确认或修改后的电量数据用于光伏等效电费的计算；

41、s5.2、计算光伏等效附加费用：工商业电费包括常规分段电费和附加计费项目电费，所述附加计费项目电费包括：损益电费、代征电费、力调电费、优发优购曲线匹配偏差电费、发电侧返还费用，该部分费用由当地电力公司划分并根据工商业用电情况计算得到，有正有负，且均由计费电量乘电价得到相应电费；在达到结算周期并获取到工商业电费单后即可计算光伏等效附加费用如下：

42、光伏等效附加费用=自发自用总电量×附加电价

43、其中，自发自用总电量是工商业所用光伏发电的总电量，即光伏发电量-光伏上网电量，等同于工商业附加计费项目电费中的计费电量；

44、工商业电费附加费用计算方式为：计费电量（自发自用总电量）*附加电价；

45、s5.3、生成光伏等效电费单：光伏等效电费计算公式为：

46、（6）

47、其中，为附加电价，电量相关的各数据采用经过确认或修改后的数据。

48、另一方面，本发明还提供了一种工商业光伏收益自动结算系统，用于实施上述任一项工商业光伏收益自动结算方法，包括：电价配置模块、设备配置模块、电表数据模块、理论电费模块、光伏等效电费模块；

49、电价配置模块：用于手动录入或在电网官网获取下一结算周期的范围，及周期内分段电价配置，并自动形成关键节点表；

50、设备配置模块：用于配置各电表的测量装置，下发电量测量任务与接收电量测量数据；

51、电表数据模块：用于保存并展示各电表的各时刻电量数据及其状态，并对其进行修改或确认；

52、告警模块：用于对当前周期内的关键节点数据采集情况进行监测，若出现预设异常状态，及时通知管理人员进行查看补录，所述异常状态包括“数据丢失”；

53、理论电费模块：用于自动生成结算周期内的理论电费，根据修改重新计算；

54、等效电费模块：周期结束时，基于手动录入或在电网官网获取的工商业上个结算周期电费单，生成该周期的光伏等效电费单。

55、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

56、1、本发明通过在并网表及关口表加装计量装置，计算光伏理论结算电费，再根据电网结算周期的电费清单对附加费用进行等效换算、对分段电量进行校对修正，得到更为准确可信的光伏实际结算电费；

57、2、本发明结算方法通过关键节点时刻之间的数值差作为计算尖峰平谷电量及电费的基础，有更好的容错率及准确性。

58、3、本发明结算方法，在光伏结算电费计算公式中增加了光伏自身用电量的计算（如逆变器启动、监测设备用电等），提高了精细化运营管理水平；

59、4、本发明结算方法通过相同时空下其他设备数据比例换算、多天同时刻比例计算以及手动录入等方式实现对关键节点丢失数据的补录，有更好的可靠性；

60、5、本发明在工商业光伏电站与业主结算时，可随业主单位与电网的电费清单同步自动生成光伏等效电费结算清单，避免大量人工计算，降低了成本，且数据准确统一。