一种建立分布式光伏窃电成本效益评价模型的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于B/C法的分布式光伏窃电成本效益评价方法，属于光伏防窃 电技术领域。
【背景技术】
[0002] 光伏发电是应对化石能源危机和环境问题的重要手段。随着我国光伏发电补贴的 提高，我国分布式光伏发电急剧增加。由于用户所获得的收益取决于光伏发电量，所以可能 出现用户通过技术手段使光伏发电计量表多计量发电量的光伏窃电行为。光伏窃电行为不 仅会扰乱光伏发电市场，造成国家的财政损失，还会因用户私改接线路给电网带来巨大安 全隐患。
[0003] 从现有研究来看，国内外对光伏发电的研究主要集中在光伏补贴政策、发电投资 效益、功率预测、窃电识别方法等，查阅文献所及，尚未见到对光伏窃电的成本效益进行分 析。不同窃电方式的经济性会影响光伏窃电行为，在研究光伏窃电识别方法前，需要先对窃 电方式及其可能性进行分析。分析光伏窃电方式的成本效益，可以评估不同窃电方式出现 的可能性，为窃电识别技术的开发和运行监管提供参考。
[0004] 收益/成本（benefit/cost，B/C)方法是一种用户角度的投资决策方法，在电力系 统的光伏发电投资、电动汽车投资、配电网投资、需求侧响应策略制定、微电网投资等方面 得到了广泛的应用。光伏窃电的投资类似于光伏发电投资，用户会选择收益最大的窃电方 式进行投资。因此，本文针对分布式光伏发电的并网特点，总结分布式光伏发电的典型窃电 方式和窃电运行模式，综合考虑并网方案、补贴政策等因素，提出一种采用全寿命周期收益 /成本方法评价窃电方案经济性的方法。
【发明内容】
[0005] 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B/C法建立的 分布式光伏窃电成本效益评价模型的方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种建立分布式光伏窃电成本效益评价模型的 方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0007] 步骤1 :根据分布式光伏电站的建设情况，确定该电站装机容量；结合装机容量、 环境条件以及往年的发电量对该分布式光伏电站年发电量进行预估；根据分布式光伏的负 荷特性，预估负荷总量和空间负荷分布；
[0008] 步骤2 :分析不同的光伏窃电方法的设备组成及运行模式；
[0009] 步骤3 :计算光伏窃电在不同窃电运营模式下的光伏窃电设备的初期投资成本； [0010] 步骤4 :计算光伏窃电在不同窃电运营模式下的窃电被识别的风险成本；
[0011] 步骤5 :计算光伏窃电在不同窃电运营模式下的窃电设备运行维护成本；
[0012] 步骤6 :计算光伏窃电在不同窃电运营模式下的能量损耗成本；
[0013] 步骤7 :根据光伏窃电设备的初期投资成本、窃电被识别的风险成本、窃电设备的 运行维护成本和能量损耗成本，建立光伏窃电在不同窃电运营模式下的窃电全寿命周期总 成本模型；
[0014] 步骤8 :计算光伏窃电在不同窃电运营模式下的窃电总收入；
[0015] 步骤9 :根据窃电总收入与窃电全寿命周期总成本，建立光伏窃电在不同窃电运 营模式下的收益比模型。
[0016] 所述步骤2中，光伏窃电方法包括：1)升压法、升流法窃电；2)光伏模拟器法窃 电；3)市电改接法窃电。
[0017] 所述步骤2中，根据采用的电能表的不同，光伏窃电运行模式分别为：1)对智能电 表用户，窃电运行模式为光照控制模式，采用光照传感器监测光照情况，在光照较小时切除 窃电支路，使夜间发电量恢复正常；2)对普通电表用户，窃电模式为无光照控制模式，夜间 持续窃电。
[0018] 窃电运营模式包括光伏窃电方法和光伏窃电运行模式。
[0019] 步骤3中，光伏窃电设备的初期投资成本为：
[0020] Ce=KsSc
[0021] 式中，Ks为单位窃电设备容量成本；Se为窃电设备的容量。
[0022] 所述步骤4中，窃电被识别的风险成本为：
[0023] Cr= PR
[0024] 式中，P为窃电行为被识别的概率；R为窃电罚款。
[0025] 所述步骤5中，窃电设备的年运行维护成本为：
[0026] Cm= mC E
[0027] 式中，m为光伏窃电的年运行维护率，Ce为光伏窃电设备的初期投资成本。
[0028] 所述步骤6中，光伏窃电的能量损耗成本为：
[0029] Cl= IAcKl
[0030] 式中，1为光伏窃电的能量损耗比；Ae为窃电设备的年窃电量，I为电价。
[0031] 所述步骤7中，光伏窃电的全寿命周期总成本模型为：
[0032] C = Ce+Cr+(Cm+Cl)N
[0033] Ce为光伏窃电设备的初期投资成本，C R为窃电被识别的风险成本，C M为窃电设备 的年运行维护成本，Q为能量损耗成本，N为窃电年限。
[0034] 光伏窃电在不同窃电运营模式下的收益比模型为：
[0035] Y = B/C
[0036] B为窃电总收入，C为窃电全寿命周期总成本；
[0037] 其中，B = dXAcXN
[0038] d为光伏补贴电价，Ae为窃电设备的年窃电量，N为窃电年限。
[0039] 本发明所达到的有益效果：
[0040] 本发明提供的基于B/C法的分布式光伏窃电成本效益评价，通过上述方法和模 型，可以计算出不同窃电方式、不同窃电运行模式下的盈利情况，从而推测出具有较高成本 效益比的窃电方式，可以评估不同窃电方式出现的可能性，为进一步针对较大可能性出现 的窃电方式进行窃电识别技术的开发和运行监管提供依据。
【附图说明】
[0041] 图1是分布式光伏电站并网发电原理图。
[0042] 图2是基于B/C法的分布式光伏窃电成本效益评价流程图。
[0043] 图3是光伏发电出力和用电负荷曲线。
[0044] 图4是四季典型日光伏出力和负荷曲线。
[0045] 图5是两种窃电运行模式下不同窃电方式的B/C值。
【具体实施方式】
[0046] 以下结合附图详细描述本发明的技术方案。
[0047] 如图2,为基于B/C法的分布式光伏窃电成本效益评价流程图。本发明的功能主要 是以分布式光伏窃电为基础，首先确定光伏电站装机容量；再对该分布式光伏电站年发电 量进行预估；接着预估负荷总量和空间负荷分布。分析典型光伏窃电方法；列出备选的光 伏窃电运行模式。并对三种典型光伏窃电方法和两种光伏窃电运行模式进行分析。明确不 同光伏窃电运营模式下的边界条件和计算参数。计算光伏窃电在不同窃电运行模式下的光 伏窃电设备的初期投资成本、窃电被识别的风险成本、运行维护成本和能量损耗成本四个 部分；进而得出不同光伏窃电运营模式下的全寿命周期总成本。计算光伏发电在不同窃电 运营模式下的窃电总收入。计算不同窃电运营模式的总收益与总成本的比值。最后分析每 种方案的盈亏情况，得到可能的窃电方式。
[0048] 本发明提供一种基于B/C法建立分布式光伏窃电成本效益评价模型的方法，所述 方法包括以下步骤：
[0049] 步骤1 :根据分布式光伏电站的建设情况，确定该电站装机容量；结合装机容量、 环境条件以及往年的发电量对该分布式光伏电站年发电量进行预估；根据分布式光伏的负 荷特性，预估负荷总量和空间负荷分布。
[0050] 步骤2 :分析典型光伏窃电方法，明确不同窃电方法的设备组成。列出备选的光伏 窃电运行模式，分析每种运行模式的可行性及优缺点。
[0051] 我国分布式光伏发电原理如图1所示。光伏电池阵列将太阳能转换成电能输出 直流电，经过逆变器输出工频交流电，一部分电能供本地交流负载使用，一部分电能并网发 电，光伏计量表记录光伏电站发出的电能，关口电表记录用户从公共电网获取和输出到公 共电网的电能。
[0052] 光伏窃电的方式可以分为