光伏电站供电调度系统和方法与流程

技术特征：

1.光伏电站供电调度系统，光伏电站中的光伏组件将太阳能转换成直流电，直流电经逆变器转换成低压交流电，其特征在于：所述逆变器输出的低压交流电分两路输出，其中一路经第一闸刀开关、第一电量计连接升压变压器，经升压变压器升压后接入公共电网高压母线，另一路经第二闸刀开关、第二电量计连接本地低压用户线向用户供电，所述公共电网高压母线经降压变压器、第三刀闸开关与本地低压用户线连接，所述用户的用电负载经电能控制器与本地低压用户线连接。

2.根据权利要求1所述的光伏电站供电调度系统，其特征在于：系统设有电网控制节点，所述电网控制节点经通信网络与第一电量计、第二电量计、各用户的电能控制器以及光伏电站相互通信，所述第一电量计、第二电量计和电能控制器采集的信息实时发送到电网控制节点。

3.根据权利要求2所述的光伏电站供电调度系统，其特征在于：所述第一电量计用于计量光伏电站输出到公共电网的电量，所述第二电量计用于计量光伏电站直供本地用户的电量，所述用户的电能控制器计量用户用电负载的用电量。

4.基于权利要求1-3所述光伏电站供电调度系统的调度方法，其特征在于：电网控制节点动态调整第一刀闸开关、第二刀闸开关和第三刀闸开关的开合状态，使得光伏电站在以下三种供电运行状态间进行切换；

1)光伏电站离网状态：光伏电站发电功率小于供电标准时，第三刀闸开关合上，第一刀闸开关和第二刀闸开关断开，本地用户由公共电网高压母线供电；

2)光伏电站与公共电网联合供电状态：光伏电站发电功率达到供电标准，但是不能完全满足本地用户用电需求时，第二刀闸开关和第三刀闸开关合上，第一刀闸开关断开，本地用户由光伏电站和公共电网高压母线供电；

3)光伏电站独立供电状态：光伏电站发电功率能满足本地用户用电需求时，第三刀闸开关断开，第一刀闸开关和第二刀闸开关合上，本地用户由光伏电站供电，同时，光伏电站的剩余电量输入公共电网高压母线供电。

5.根据权利要求4所述的调度方法，其特征在于：所述光伏电站离网状态还包括由于检修以及电网稳定控制需要时，第三刀闸开关合上，第一刀闸开关和第二刀闸开关断开。

6.基于权利要求4或5所述调度方法的电费计价方法，其特征在于：包括固定价格方法和动态定价方法；

所述固定价格方法：

光伏电站的为本地用户供电的价格为p_s，光伏电站输入公共电网的电价为p_f，本地用户从公共电网购入的电价为p_r；

p_s＝θp_f+(1-θ)p_r；其中θ为自定义的调节参数，满足0≤θ≤1的条件；

所述动态定价方法：

步骤1：光伏电站将t时间段供电价格p_s,t设置为p_f作为初始值；

步骤2：光伏电站通过网络将p_s,t发送给所有用户；

步骤3：每个用户的电能控制器根据收到的p_s,t，根据预设数据获取每个本地用户t时间段内用户的计划用电量；

步骤4：将用户的计划用电量发送至电网控制节点；

步骤5：电网控制节点对所收到的所有用户在t时间段内计划用电量信息进行求和，然后将结果发送给光伏电站；

步骤6：光伏电站根据收到的所有用户在t时间段内计划用电量总和e_user,t，以及t时间段内预期发电量e_pv,t，计算t时间段的预期收益，

步骤7：将供电价格p_s,t增加Δp，其中Δp为步长；

步骤8：判断供电价格p_s,t是否大于电网零售电价p_r，如果p_s,t不大于p_r则返回并重复步骤2-8，如果p_s,t大于p_r，则进入步骤9；

步骤9：对比在所有可能的供电价格下，光伏电站可能获得的预期收益，选择预期收益最大时设定的电价作为t时间段的供电价格p_s,t，并发送给电网控制节点和用户。

7.根据权利要求6所述调度方法的电费计价方法，其特征在于：光伏电站供电结算方法：光伏电站的供电收益以及每个用户的购电费用由电网控制节点统一结算，所述第二电量计在t时间段测量得到的电量为c_user,t，表示在t时间段内光伏电站直接提供给用户的总电量，第一电量计在t时间段测量得到的电量为c_feed,t，表示在t时间段内光伏电站输入公共电网的总电量，用户i的电能控制器在t时间段测量得到的电量为c_i,t，表示在t时间段内用户i消耗的总电量，每天光伏电站的收益结算和每个用户的电费计算方法如下：

如果光伏电站采用固定电价p_s，则光伏电站在一天内的售电收益，包括直供用户的收益和输入公共电网的收益两部分：

所述固定价格方法售电收益计算公式为：

$R_{pv}=\underset{t=1}{\overset{24}{\Σ}}(p_s{c}_{user,t}+p_f{c}_{feed,t});$

所述动态定价方法售电收益计算公式为：

$R_{pv}=\underset{t=1}{\overset{24}{\Σ}}(p_{s,t}{c}_{user,t}+p_f{c}_{feed,t}).$

8.根据权利要求7所述调度方法的电费计价方法，其特征在于：用户电费结算方法：用户i在一天内的购电费用，包括从光伏电站的购电费用和从公共电网的购电费用两部分；

如果光伏电站采用固定价格方法，电量单价为p_s，则户i在一天内的电费计算公式为

$B_i=\underset{t=1}{\overset{24}{\Σ}}(p_s{c}_{i,t}\frac{c_{user,t}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{c}_{i,t}}+p_r{c}_{i,t}(1-\frac{c_{user,t}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{c}_{i,t}}\left)\right);$

其中N为本地用户总数量；

如果电站采用动态定价方法，则户i在一天内的电费计算公式为

$B_i=\underset{t=1}{\overset{24}{\Σ}}(p_{s,t}{c}_{i,t}\frac{c_{user,t}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{c}_{i,t}}+p_r{c}_{i,t}(1-\frac{c_{user,t}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{c}_{i,t}}\left)\right);$

其中，表示在t时间段内，光伏电站提供给用户的总电量占所有用户总用电量的比例，表示在t时间段内用户i消耗的光伏电站供电量，而表示在t时间段内用户i消耗的公共电网供电量。