一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析系统及方法与流程

本发明涉及光伏配网技术领域，尤其是涉及一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析系统及方法。

背景技术：

现如今，分布式光伏发电技术在我国是一项非常有前景的新型发电技术，它是利用太阳能这种对环境好的并且可以再生的资源发电。随着我国经济的飞速发展，社会的进步，人们越来越离不开电力能源，其成为了人们生活中不可缺少的一部分，然而一直以来我国大多都是利用煤炭、天然气、石油等化工燃料进行发电，这些燃料都是属于不可再生的资源，因此如果再接着长期使用这些资源，总有一天会枯竭，不仅如此，它们还有一个更大的缺点，就是燃烧后产生的气体和生育的废渣能够污染环境、人们对电力的需求量不断上涨，发电量也随之增加，环境不堪重负。因此开发新技术是非常有必要的，分布式发电技术就凸显了它的优点，既环保又节能，但是这种分布式光伏存在着不可控性，因此很容易给配电网供电的可靠性带来不利的影响，所以提供一种一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析系统及方法显得极为重要。

申请号为201510459138.2，名称为“一种分布式电源光伏的统计分析方法”的专利说明书中公开了一种分布式电源光伏的统计分析方法，不能实时评估含分布式光伏的配电网风险指标值。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中不能实时评估含分布式光伏的配电网风险指标值的问题，提供了一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析系统及方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析系统，包括环境监测模块、光伏发电组件、智能光伏控制器、箱变、汇集站设备、数据采集器、数据传输服务器、防火墙模块、数据存储模块、风险评估模块、告警模块、通讯模块以及光伏发电数据库，所述环境监测模块、智能光伏控制器、箱变以及汇集站设备分别与数据采集器连接，所述光伏发电组件与智能光伏控制器连接，所述数据采集器、数据传输服务器、防火墙模块、风险评估模块、告警模块以及数据存储模块依次连接，所述告警模块与通讯模块连接，所述光伏发电数据库与风险评估模块连接。

本发明通过对光伏发电各项数据的采集与对光伏发电数据库数据的利用，实时对含分布式光伏的配电网的风险进行评估，可以确保配电网出现安全隐患时，告警模块第一时间通知相关工作人员，避免安全事故与经济损失。

作为一种优选方案，所述环境监测模块、智能光伏控制器、箱变以及汇集站设备与数据采集器通过rs485传输数据，rs485传输数据的技术较为成熟，传输数据稳定。

作为一种优选方案，所述数据传输服务器与防火墙模块之间通过vpn隧道传输数据，确保数据传输的稳定与安全。

一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析方法，其特征是包括以下步骤：

s1.数据采集器采集环境监测模块、智能光伏控制器、箱变以及汇集站设备的相关数据并发送到数据传输服务器；

s2.数据传输服务器通过vpn隧道经过防火墙传输数据到风险评估模块，风险评估模块计算分布式光伏的配电网风险指标值；

s3.告警模块判断配电网风险指标值是否大于设定的风险阈值，当配电网风险指标值大于设定的风险阈值时，告警模块通过通讯模块发送告警信息，否则将信息存入存储模块。

作为一种优选方案，s2中计算分布式光伏的配电网风险指标值包括以下步骤：

s21.通过所采集的实时数据，确定当前时刻光伏处理和天气因素水平；

s22.将光伏发电数据库中的历史数据与数据存储模块中的实时数据进行分析对比，确定下一刻可能的光伏出力；

s23.通过光伏发电数据库中的历史数据与所采集的实时数据的分析对比，确定下一刻可能的光伏出力对电力系统造成的影响；

s24.计算含分布式光伏的配电网风险指标值，计算式如下：

r(a/xt)＝∑p(b/xt)*s(a/b)

其中，r(a/xt)为当前时刻状态xt的条件下，下一时刻系统的风险指标值，xt为当前时刻光伏处力和天气因素水平，b为下一刻可能的光伏出力，p(b/xt)为当前时刻状态xt的条件下，下一时刻b出现的概率，s(a/b)为b造成的后果a的严重程度。

作为一种优选方案，步骤s24中计算p(b/xt)包括以下步骤：

s241.建立光伏电源随机出力的概率模型；

s242.设配电网中某一光伏电源gi在t时刻出力的概率分布为pi(gi),配电网内其余分布式光伏电源g1，g2，...，gi-1，gi，gi+1...，gn与gi的容量比分别为k1，k2，...，ki-1，ki，ki+1...，kn，则t时刻所有分布式光伏电源的出力的联合概率分布为p(g1，g2，...，gn)＝pi(k1gi，k2gi，...，kigi，...，kngi)。

因此，本发明的优点是：能够实时监测光伏发电的各项信息并实现实时对含分布式光伏的配电网的风险进行评估，确保配电网的安全稳定运行，有效避免了安全事故与经济损失。

附图说明

图1是本发明中的一种控制结构框图。

1-环境监测模块2-光伏发电组件3-智能光伏控制器4-箱变5-汇集站设备6-数据采集器7-数据传输服务器8-防火墙模块9-风险评估模块10-光伏发电数据库11-通讯模块12-告警模块13-数据存储模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析系统，如图1所示，包括环境监测模块1、光伏发电组件2、智能光伏控制器3、箱变4、汇集站设备5、数据采集器6、数据传输服务器7、防火墙模块8、数据存储模块13、风险评估模块9、告警模块12、通讯模块11以及光伏发电数据库10，所述环境监测模块、智能光伏控制器、箱变以及汇集站设备分别与数据采集器连接，所述光伏发电组件与智能光伏控制器连接，所述数据采集器、数据传输服务器、防火墙模块、风险评估模块、告警模块以及数据存储模块依次连接，所述告警模块与通讯模块连接，所述光伏发电数据库与风险评估模块连接。

本发明通过对光伏发电各项数据的采集与对光伏发电数据库数据的利用，实时对含分布式光伏的配电网的风险进行评估，可以确保配电网出现安全隐患时，告警模块第一时间通知相关工作人员，避免安全事故与经济损失。

所述环境监测模块、智能光伏控制器、箱变以及汇集站设备与数据采集器通过rs485传输数据，rs485传输数据的技术较为成熟，传输数据稳定。

所述数据传输服务器与防火墙模块之间通过vpn隧道传输数据，确保数据传输的稳定与安全。

具体的，所述环境监测模块为环境监测仪，所述防火墙模块、风险评估模块以及告警模块为计算机的子处理器模块，所述通讯模块为gprs通讯。

一种分布式配变台区光伏电源智能管理分析方法，其特征是包括以下步骤：

s1.数据采集器采集环境监测模块、智能光伏控制器、箱变以及汇集站设备的相关数据并发送到数据传输服务器；

s2.数据传输服务器通过vpn隧道经过防火墙传输数据到风险评估模块，风险评估模块计算分布式光伏的配电网风险指标值；

s21.通过所采集的实时数据，确定当前时刻光伏处理和天气因素水平；

s22.将光伏发电数据库中的历史数据与数据存储模块中的实时数据进行分析对比，确定下一刻可能的光伏出力；

s23.通过光伏发电数据库中的历史数据与所采集的实时数据的分析对比，确定下一刻可能的光伏出力对电力系统造成的影响；

s24.计算含分布式光伏的配电网风险指标值，计算式如下：

r(a/xt)＝∑p(b/xt)*s(a/b)

其中，r(a/xt)为当前时刻状态xt的条件下，下一时刻系统的风险指标值，xt为当前时刻光伏处力和天气因素水平，b为下一刻可能的光伏出力，p(b/xt)为当前时刻状态xt的条件下，下一时刻b出现的概率，s(a/b)为b造成的后果a的严重程度；

s241.建立光伏电源随机出力的概率模型；

s242.设配电网中某一光伏电源gi在t时刻出力的概率分布为pi(gi),配电网内其余分布式光伏电源g1，g2，...，gi-1，gi，gi+1...，gn与gi的容量比分别为k1，k2，...，ki-1，ki，ki+1...，kn，则t时刻所有分布式光伏电源的出力的联合概率分布为p(g1，g2，...，gn)＝pi(k1gi，k2gi，...，kigi，...，kngi)；

s3.告警模块判断配电网风险指标值是否大于设定的风险阈值，当配电网风险指标值大于设定的风险阈值时，告警模块通过通讯模块发送告警信息，否则将信息存入存储模块。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了环境监测模块、光伏发电组件、智能光伏控制器、箱变、汇集站设备、数据采集器、数据传输服务器、防火墙模块以及数据存储模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。