CN103324829B

CN103324829B - 基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法

Info

Publication number: CN103324829B
Application number: CN201310168700.7A
Authority: CN
Inventors: 汪宁渤; 路亮; 马彦宏; 何世恩; 刘光途; 王小勇; 赵龙; 丁坤; 王定美; 周强; 周识远; 李津; 马明; 张金平; 黄蓉; 吕清泉; 张建美
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Gansu Electric Power Co Ltd; Wind Power Technology Center of Gansu Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Gansu Electric Power Co Ltd; Wind Power Technology Center of Gansu Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2033-05-09
Also published as: CN103324829A

Abstract

本发明公开了一种基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法，包括以下步骤：计算光伏电站每5分钟所有标杆光伏组件的平均出力系数，计算该风电场每5分钟的实时开机容量，计算该光伏组件每5分钟的理论出力，得出每5分钟的弃光电量，得出整个光伏电站一定时间段内的弃光电量，通过计算光伏发电基地中每个光伏电站的弃光电量得到整个光伏发电基地的弃光电量。实现准确计算弃光电量的优点。且该计算弃光电量的方法具有简便易行的特点。

Description

基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体地，涉及一种基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法。

背景技术

光伏发电站弃光电量是指受电网传输通道、安全运行需要等因素影响，光伏发电站可发而未能发出的电量，该电量不包括光伏发电站因光伏组件自身设备故障等原因而未能发出的电量。

弃光是光伏发电规模化发展过程中的一种普遍现象，跟水力发电过程中的弃水非常相似。大型光伏发电基地覆盖面积广，一般包含多个光伏电站或光伏电站群，由于电网输送通道送出极限、实时负荷平衡等因素会导致一定程度的弃光。正确科学的认识弃光、以合理的方式计算弃光电量将有助于规模化光伏发电的健康、平稳发展，有助于提升电网调度运行水平、推动光伏发电规划与电网规划的协调发展、提高清洁能源利用率。

目前，由于规模化光伏发电在我国刚刚兴起，因此国内光伏发电行业尚未对弃光电量的评估算法形成标准，现有对弃光电量计算的方法一般是计算光伏电站的出力与装机容量的差额，而后对其进行积分得到弃光电量。但对于百万千瓦级光伏发电基地而言，各光伏电站实际出力的同时率一般较低，因此用这种方法计算一般会造成对弃光电量计算的不准确。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法，以实现准确计算弃光电量的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法，包括以下步骤：

步骤一：通过光伏电站每5分钟上传一次的光伏发电实时信息得到光伏电站所有光伏组件的运行状态及各组件的实时出力，计算光伏电站每5分钟所有标杆光伏组件的平均出力系数：

{\overset{&OverBar;}{α}}_{P} = \frac{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} P_{i}}{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} {\tilde{C}}_{i}}

其中，P_i是第i个标杆光伏组件的实际出力，是第i个标杆组件的单机容量，samp表示标杆光伏组件的集合；

步骤二：计算光伏电站每5分钟的实时开机容量

C_{f a r m} = \underset{i &Element; s t a r t}{Σ} C_{i}

其中，C_i是第i个光伏组件的单机容量，start表示开机光伏组件的集合；

步骤三：计算该光伏组件每5分钟的理论出力：

T = {\overset{&OverBar;}{α}}_{P} \times C_{f a r m}

步骤四：通过EMS(能量管理系统)获得光伏电站每5分钟的实时出力值R_i，当理论出力值T_i大于实际出力值R_i时认为出现弃光，因此每5分钟的弃光电量可以表示为：

Q_{i} = \{\begin{matrix} (T_{i} - R_{i}) \times 5 / 60 & i f (T_{i} > R_{i}) \\ 0 & e l s e \end{matrix}

T_i表示光伏电站第i个时间段的理论出力,R_i表示光伏电站第i个时间段的实际出力；

步骤五：因此整个光伏电站一定时间段内的弃光电量表示为：

Q＝ΣQ_i

光伏电站单机容量以MW为单位，弃光电量的单位为MWh；

步骤六：通过计算光伏发电基地中每个光伏电站的弃光电量得到整个光伏发电基地的弃光电量。

根据本发明的优选实施例，当光伏电站出力受限时，光伏电站标杆光伏组件不参与负荷受限调整，始终保持正常发电状态；当标杆光伏组件均需要停机时，可用光伏电站标杆光伏组件停运前的出力作为限电期间的平均限电电力，计算光伏电站的弃光电量。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案，通过各个光伏电站内的标杆光伏组件的发电量推算整个光伏电站的理论电量，通过与实际电量的比较得到该光伏电站对应的弃风电量，进而得到整个光伏发电基地的弃光电量。达到了准确计算弃光电量的目的。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

{\overset{&OverBar;}{α}}_{P} = \frac{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} P_{i}}{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} {\tilde{C}}_{i}}

步骤二：计算光伏电站每5分钟的实时开机容量

C_{f a r m} = \underset{i &Element; s t a r t}{Σ} C_{i}

步骤三：计算该光伏组件每5分钟的理论出力：

T - {\overset{&OverBar;}{α}}_{P} \times C_{f a r m}

Q_{i} = \{\begin{matrix} (T_{i} - R_{i}) \times 5 / 60 & i f (T_{i} > R_{i}) \\ 0 & e l s e \end{matrix}

Q＝ΣQ_i

光伏电站单机容量以MW为单位，弃光电量的单位为MWh；

下文以光伏电站具体运作为例进行进一步的说明，如图1所示：

电网调度机构要求光伏电站限电时，对光伏电站的“标杆光伏组件(逆变器)”不限电，以其发电量作为该光伏电站同类逆变器的理论应发电量，减去同类逆变器的实际发电量，通过求和得到整个光伏电站的弃光受限电量。

通过光伏电站每5分钟上传一次的光伏发电实时信息可以得到光伏电站所有光伏组件的运行状态及各组件的实时出力。计算某一光伏电站每5分钟所有标杆光伏组件的平均出力系数

{\overset{&OverBar;}{α}}_{P} = \frac{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} P_{i}}{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} {\tilde{C}}_{i}} - - - (1)

计算该光伏电站每5分钟的实时开机容量

C_{f a r m} = \underset{i &Element; s t a r t}{Σ} C_{i} - - - (2)

计算该光伏组件每5分钟的理论出力

T = {\overset{&OverBar;}{α}}_{P} \times C_{f a r m} - - - (3)

通过EMS(能量管理系统)可以获得光伏电站每5分钟的实时出力值R_i，当理论出力值T_i大于实际出力值R_i时认为出现弃光，因此每5分钟的弃光电量可以表示为

Q_{i} = \{\begin{matrix} (T_{i} - R_{i}) \times 5 / 60 & i f (T_{i} > R_{i}) \\ 0 & e l s e \end{matrix} - - - (4)

因此整个光伏电站某一时间段内的弃光电量可以表示为

Q＝ΣQ_i(5)

如光伏电站单机容量以MW为单位，则弃光电量的单位为MWh。

通过计算光伏发电基地中每个光伏电站的弃光电量可以得到整个光伏发电基地的弃光电量。

在光伏电站标杆组件的确定，原则上按地理位置均匀分布，能够选取不同型号，不同容量的逆变器，准确反映该光伏电站总体实际发电能力。

各调度机构可以根据实际情况与光伏电站共同确定标杆光伏组件，光伏电站标杆组件的选择原则上要求不超过光伏逆变器数量的10％。

选定的标杆光伏组件发生故障时，光伏电站可以用相邻光伏逆变器组件代替故障标杆组件，并及时报电力调度机构。

当光伏电站出力受限时，光伏电站标杆组件原则上不参与负荷受限调整，始终保持正常发电状态；当包括标杆组件在内的逆变器均需要停机时，可用光伏电站光伏逆变器停运前的出力作为限电期间的平均限电电力，计算光伏电站的弃光电量。

文中i为大于零的整数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

{\overset{&OverBar;}{α}}_{P} = \frac{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} P_{i}}{\underset{i &Element; s a m p}{Σ} {\tilde{C}}_{i}}

步骤二：计算光伏电站每5分钟的实时开机容量：

C_{f a r m} = \underset{i &Element; s t a r t}{Σ} C_{i}

步骤三：计算该光伏组件每5分钟的理论出力：

T = {\overset{&OverBar;}{α}}_{P} \times C_{f a r m}

Q_{i} = \{\begin{matrix} (T_{i} - R_{i}) \times 5 / 60 & i f (T_{i} > R_{i}) \\ 0 & e l s e \end{matrix}

Q＝ΣQ_i

光伏电站单机容量以MW为单位，弃光电量的单位为MWh；

2.根据权利要求1所述的基于标杆光伏组件的大型光伏发电基地弃光电量评估方法，其特征在于，当光伏电站出力受限时，光伏电站标杆光伏组件不参与负荷受限调整，始终保持正常发电状态；当标杆光伏组件均需要停机时，可用光伏电站标杆光伏组件停运前的出力作为限电期间的平均限电电力，计算光伏电站的弃光电量。