CN114552582B - 一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统 - Google Patents

一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114552582B
CN114552582B CN202210447920.2A CN202210447920A CN114552582B CN 114552582 B CN114552582 B CN 114552582B CN 202210447920 A CN202210447920 A CN 202210447920A CN 114552582 B CN114552582 B CN 114552582B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power generation
photovoltaic
real
irradiance
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210447920.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114552582A (zh
Inventor
欧阳卫年
李响
张喜铭
黎皓彬
李高明
彭飞进
陈锦荣
张文俊
汤志锐
罗伟明
朱延廷
谭振鹏
黄小耘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Original Assignee
Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp filed Critical Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Priority to CN202210447920.2A priority Critical patent/CN114552582B/zh
Publication of CN114552582A publication Critical patent/CN114552582A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114552582B publication Critical patent/CN114552582B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/004—Generation forecast, e.g. methods or systems for forecasting future energy generation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，涉及光伏发电负荷分析技术领域，无需获取个体光伏发电用户装机容量，无需获取光伏板的出力，仅需通过历史太阳辐照度计算单位面积接受太阳光辐照能量值以及根据光伏发电用户单日发电量对用户的综合发电效率，即辐照综合转换系数进行估算，即可实现个体光伏发电用户的发电出力的实时计算，避免了因难以从调度主站实时获得个体光伏发电用户的有功数据和因每个光伏发电用户的报装容量、发电总功率和光伏板转换效率不同带来的发电负荷估算困难问题，大幅提升了配电网自动化系统的监控能力，为配电运行管理人员提供系统分析支撑。

Description

一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统
技术领域
本发明涉及光伏发电负荷分析技术领域，尤其涉及一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统。
背景技术
中、低压光伏发电用户通过220V、380V并网接入到配电网中，由于缺少相应的实时负荷监控设备，无法将光伏发电用户实时发电负荷上送至调度主站进行监控，无法实时掌握监控范围内的光伏发电用户发电出力情况，影响到区域供电的调度。虽然大部分的光伏发电用户安装了智能电表，但仅能在每日凌晨将光伏表计昨日的发电量采集上送至计量自动化主站系统，却由于载波带宽不足等原因，无法实时将有功、无功数据上送至调度主站，且由于每个光伏发电用户的报装容量、发电总功率和光伏板转换效率均不同，难以准确估算个体用户的有功发电功率，导致调度主站无法实时掌握监控范围内的光伏发电用户发电出力。因此，提供一种准确可靠的光伏发电用户实时发电负荷估算技术，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，用于解决现有技术难以准确可靠地估算目标配电网区域光伏发电用户的实时发电负荷的技术问题。
有鉴于此，本发明第一方面提供了一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法，包括：
通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线；
以预置采样步长对历史太阳辐照度曲线进行采样，得到每条历史太阳辐照度曲线的所有采样点；
对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值；
从计量自动化系统中获取每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量；
根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量，计算每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数；
获取目标配电网区域的实时辐照度，根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度，计算每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。
可选地，还包括：
对目标配电网区域每个光伏发电用户的实时光伏出力功率进行累加，得到目标配电网区域的实时光伏有功总功率；
或，根据单位面积接受太阳光辐照能量值和目标配电网区域全部光伏发电用户前一日的累加有功发电量，计算目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数，根据目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度计算目标配电网区域的实时光伏有功总功率。
可选地，通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线，具体包括：
通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前一日的太阳辐照度，生成单条历史太阳辐照度曲线。
可选地，预置采样步长为15分钟。
可选地，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值的计算公式为：
Figure 186825DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 590386DEST_PATH_IMAGE002
为单位面积接受太阳光辐照能量值，
Figure 133363DEST_PATH_IMAGE003
为第i个采样点的辐照度算术平均值，n为单条历史太阳辐照度曲线的采样点总数，l为采样步长，l的单位为分钟。
可选地，每个光伏发电用户的单日有功发电量的计算公式为：
Figure 425804DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 345219DEST_PATH_IMAGE005
为光伏发电用户的单日有功发电量，
Figure 101822DEST_PATH_IMAGE006
为光伏发电用户的发电表计计算倍率，
Figure 956646DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 1962DEST_PATH_IMAGE008
分别为今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码。
可选地，预置时刻为0时。
可选地，每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数的计算公式为：
Figure 811219DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 422328DEST_PATH_IMAGE010
为辐照综合转换系数。
可选地，每个光伏发电用户的实时光伏出力功率的计算公式为：
Figure 572687DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 839720DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电用户的实时光伏出力功率，E为实时辐照度。
本发明第二方面还提供了一种光伏发电用户实时发电负荷估算系统，包括：
历史数据采集模块，用于通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线；
采样模块，用于以预置采样步长对历史太阳辐照度曲线进行采样，得到每条历史太阳辐照度曲线的所有采样点；
单位面积辐照能量计算模块，用于对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值；
用户有功发电量计算模块，用于从计量自动化系统中获取每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量；
辐照转换系数计算模块，用于根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量，计算每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数；
用户出力计算模块，用于获取目标配电网区域的实时辐照度，根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度，计算每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。
从以上技术方案可以看出，本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统具有以下优点：
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，无需获取个体光伏发电用户装机容量，无需获取光伏板的出力，仅需通过历史太阳辐照度计算单位面积接受太阳光辐照能量值以及根据光伏发电用户单日发电量对用户的综合发电效率，即辐照综合转换系数进行估算，即可实现个体光伏发电用户的发电出力的实时计算，避免了因难以从调度主站实时获得个体光伏发电用户的有功数据和因每个光伏发电用户的报装容量、发电总功率和光伏板转换效率不同带来的发电负荷估算困难问题，大幅提升了配电网自动化系统的监控能力，为配电运行管理人员提供系统分析支撑，解决了现有技术难以准确可靠地估算目标配电网区域光伏发电用户的实时发电负荷的技术问题。
同时，本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，所需要安装的负荷监控设备仅为安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器和光伏发电用户的发电表计，不需要安装大量的实时负荷监控设备，能够节省大量设备费用、安装费用，大大节省运行监控成本。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，辐照度传感器精度也不需要经常校准，仅需有良好的分辨率，能准确反映日照强度变化情况即可，降低了对辐照度传感器的精度要求。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，光伏组件的发电转换效率不会突变，且对于某地区来说，光伏群发电出力具有互补性，偶尔的气象小云团不会大面积影响区域内实时有功负荷的计算，具有高可靠性。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统，不但可以精确估算单个光伏发电用户的实时发电出力情况，同时若只能获取到区域内总积分电量时，仍能精确通过昨日区域内光伏总有功发电量对地区总实时有功发电功率进行估算。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法的一流程示意图；
图2为本发明提供的一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法的另一流程示意图；
图3为本发明提供的一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法的又一流程示意图；
图4为本发明提供的一种光伏发电用户实时发电负荷估算系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1，本发明中提供了一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法的实施例，包括：
步骤101、通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线。
需要说明的是，本发明实施例中，在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器，通过这些辐照度传感器来采集目标配电网区域的太阳辐照度信息，可将太阳辐照度信息存储与配网调度自动化系统（DMS，Distribution Management System）中。由采集的前若干日的太阳辐照度可绘制出若干条历史太阳辐照度曲线，即每日的每个辐照度传感器采集的太阳辐照度对应一条历史太阳辐照度曲线，每条历史太阳辐照度曲线包括0时至24时的太阳辐照度信息。
步骤102、以预置采样步长对历史太阳辐照度曲线进行采样，得到每条历史太阳辐照度曲线的所有采样点。
需要说明的是，对每条历史太阳辐照度曲线都以预置采样步长进行采样，可得每条历史太阳辐照度曲线的每个采样点对应的太阳辐照度。优选地，预置采样步长取15分钟，即每15分钟一个采样点，每条历史太阳辐照度曲线就有96个采样点，分别记为
Figure 602402DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 68019DEST_PATH_IMAGE014
、...、
Figure 389279DEST_PATH_IMAGE015
。
步骤103、对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值。
需要说明的是，对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，例如，某区域安装了3个有效的辐照度传感器X、Y、Z，这三个辐照度传感器采集的前一日（即昨日）太阳辐照度分别为：
Figure 205925DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 146199DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 89491DEST_PATH_IMAGE018
，那么对每个采样点处的辐照度取算术平均值即为：
Figure 581652DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 620015DEST_PATH_IMAGE020
、...、
Figure 724500DEST_PATH_IMAGE021
。同理，对于前若干日的历史太阳辐照度曲线，则取前若干日的算术平均值，原理相同，在此不再赘述。
对历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值后，可得到由辐照度取算术平均值构成的特征曲线，对该特征曲线进行单位面积辐照度积分，可计算出前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值。具体地，单位面积接受太阳光辐照能量值的计算公式为：
Figure 430288DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 827771DEST_PATH_IMAGE002
为单位面积接受太阳光辐照能量值，
Figure 619009DEST_PATH_IMAGE003
为第i个采样点的辐照度算术平均值，单位为
Figure 901086DEST_PATH_IMAGE022
，n为单条历史太阳辐照度曲线的采样点总数，l为采样步长，l的单位为分钟。
以上面的3个辐照度传感器X、Y、Z为例，这三个辐照度传感器采集前一日的辐照度信息，计算每个采样点处的辐照度取算术平均值为：
Figure 824830DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 393214DEST_PATH_IMAGE020
、...、
Figure 609432DEST_PATH_IMAGE021
，取采样步长为15分钟，那么前一日单位面积接受太阳光辐照能量值则为：
Figure 554254DEST_PATH_IMAGE023
步骤104、从计量自动化系统中获取每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量。
需要说明的是，通过每个光伏发电用户的发电表计可采集到每个光伏发电用户的发电量信息，可存储于计量自动化系统中。计量自动化系统中还记录有每个光伏发电用户的发电表计计算倍率。发电表计计算倍率即电能表的倍率，指电能表所匹配的互感器的倍率，也称为变比、变流（压）比、电流（压）比。电能表的实际电量等于电能表的表码乘以倍率。因而可以从计量自动化系统中获取到每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码。根据发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，可计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量。具体的计算公式为：
Figure 470520DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 413068DEST_PATH_IMAGE005
为光伏发电用户的单日有功发电量，
Figure 913319DEST_PATH_IMAGE006
为光伏发电用户的发电表计计算倍率，
Figure 396253DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 931140DEST_PATH_IMAGE008
分别为今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻的有功表码。
优选地，预置时刻为0时，即用于计算每个光伏发电用户的单日有功发电量的今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻的有功表码分别为今日0时发电表计的有功表码和前一日0时发电表计的有功表码，因为发电表计每日0时会发生有功表码冻结，可取得整日的有功表码冻结量，相对于其它时刻的有功表码数据，计算结果更具可靠性。
步骤105、根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量，计算每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数。
需要说明的是，根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量可计算出每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数。具体的计算公式为：
Figure 779010DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 907503DEST_PATH_IMAGE010
为辐照综合转换系数，用于体现光伏发电用户的综合发电效率。
步骤106、获取目标配电网区域的实时辐照度，根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度，计算每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。
需要说明的是，通过辐照度传感器可获得目标配电网区域的实时辐照度，辐照度传感器将采集到的实时辐照度存在调度自动化系统中，通过调度自动化系统可直接读取到目标配电网区域的实时辐照度。根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度可计算出每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。具体的计算公式为：
Figure 551718DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 941111DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电用户的实时光伏出力功率，E为实时辐照度。
本发明实施例提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，无需获取个体光伏发电用户装机容量，无需获取光伏板的出力，仅需通过历史太阳辐照度计算单位面积接受太阳光辐照能量值以及根据光伏发电用户单日发电量对用户的综合发电效率，即辐照综合转换系数进行估算，即可实现个体光伏发电用户的发电出力的实时计算，避免了因难以从调度主站实时获得个体光伏发电用户的有功数据和因每个光伏发电用户的报装容量、发电总功率和光伏板转换效率不同带来的发电负荷估算困难问题，大幅提升了配电网自动化系统的监控能力，为配电运行管理人员提供系统分析支撑，解决了现有技术难以准确可靠地估算目标配电网区域光伏发电用户的实时发电负荷的技术问题。
同时，本发明实施例提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，所需要安装的负荷监控设备仅为安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器和光伏发电用户的发电表计，不需要安装大量的实时负荷监控设备，能够节省大量设备费用、安装费用，大大节省运行监控成本。
本发明实施例提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，辐照度传感器精度也不需要经常校准，仅需有良好的分辨率，能准确反映日照强度变化情况即可，降低了对辐照度传感器的精度要求。
本发明实施例提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，光伏组件的发电转换效率不会突变，且对于某地区来说，光伏群发电出力具有互补性，偶尔的气象小云团不会大面积影响区域内实时有功负荷的计算，具有高可靠性。
如图2所示，在一个实施例中，在步骤106之后，还可以包括：
步骤107、对目标配电网区域每个光伏发电用户的实时光伏出力功率进行累加，得到目标配电网区域的实时光伏有功总功率。
需要说明的是，若要求得目标配电网区域的实时光伏有功总功率，则对目标配电网区域每个光伏发电用户的实时光伏出力功率进行累加即可，即：
Figure 287778DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 264087DEST_PATH_IMAGE025
为目标配电网区域的实时光伏有功总功率，
Figure 88824DEST_PATH_IMAGE026
为第j个光伏发电用户的实时光伏出力功率，m为目标配电网区域的光伏发电用户数。
如图3所示，在一个实施例中，步骤107还可以是：
步骤107、根据单位面积接受太阳光辐照能量值和目标配电网区域全部光伏发电用户前一日的累加有功发电量，计算目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数，根据目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度计算目标配电网区域的实时光伏有功总功率
Figure 270406DEST_PATH_IMAGE025
。
目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数为：
Figure 787975DEST_PATH_IMAGE027
其中，
Figure 750115DEST_PATH_IMAGE028
为目标配电网区域的总有功发电量。
Figure 519488DEST_PATH_IMAGE025
可以表示为：
Figure 993062DEST_PATH_IMAGE029
本发明实施例提供的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，不但可以精确估算单个光伏发电用户的实时发电出力情况，同时若只能获取到区域内总积分电量时，仍能精确通过昨日区域内光伏总有功发电量对地区总实时有功发电功率进行估算。
为了便于理解，请参阅图4，本发明中还提供了一种光伏发电用户实时发电负荷估算系统的实施例，包括：
历史数据采集模块，用于通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线；
采样模块，用于以预置采样步长对历史太阳辐照度曲线进行采样，得到每条历史太阳辐照度曲线的所有采样点；
单位面积辐照能量计算模块，用于对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值；
用户有功发电量计算模块，用于从计量自动化系统中获取每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量；
辐照转换系数计算模块，用于根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量，计算每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数；
用户出力计算模块，用于获取目标配电网区域的实时辐照度，根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度，计算每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。
用户出力计算模块还用于：
对目标配电网区域每个光伏发电用户的实时光伏出力功率进行累加，得到目标配电网区域的实时光伏有功总功率；
或，根据单位面积接受太阳光辐照能量值和目标配电网区域全部光伏发电用户前一日的累加有功发电量，计算目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数，根据目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度计算目标配电网区域的实时光伏有功总功率。
历史数据采集模块具体用于：
通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前一日的太阳辐照度，生成单条历史太阳辐照度曲线。
预置采样步长为15分钟。
根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值的计算公式为：
Figure 681532DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 130968DEST_PATH_IMAGE002
为单位面积接受太阳光辐照能量值，
Figure 235190DEST_PATH_IMAGE003
为第i个采样点的辐照度算术平均值，单位为
Figure 955147DEST_PATH_IMAGE022
，n为单条历史太阳辐照度曲线的采样点总数，l为采样步长，l的单位为分钟。
每个光伏发电用户的单日有功发电量的计算公式为：
Figure 814518DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 485671DEST_PATH_IMAGE005
为光伏发电用户的单日有功发电量，
Figure 721480DEST_PATH_IMAGE006
为光伏发电用户的发电表计计算倍率，
Figure 935424DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 385604DEST_PATH_IMAGE008
分别为今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码。
预置时刻为0时。
每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数的计算公式为：
Figure 544052DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 553859DEST_PATH_IMAGE010
为辐照综合转换系数。
每个光伏发电用户的实时光伏出力功率的计算公式为：
Figure 746943DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 948117DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电用户的实时光伏出力功率，E为实时辐照度。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算系统，无需获取个体光伏发电用户装机容量，无需获取光伏板的出力，仅需通过历史太阳辐照度计算单位面积接受太阳光辐照能量值以及根据光伏发电用户单日发电量对用户的综合发电效率，即辐照综合转换系数进行估算，即可实现个体光伏发电用户的发电出力的实时计算，避免了因难以从调度主站实时获得个体光伏发电用户的有功数据和因每个光伏发电用户的报装容量、发电总功率和光伏板转换效率不同带来的发电负荷估算困难问题，大幅提升了配电网自动化系统的监控能力，为配电运行管理人员提供系统分析支撑，解决了现有技术难以准确可靠地估算目标配电网区域光伏发电用户的实时发电负荷的技术问题。
同时，本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算系统，所需要安装的负荷监控设备仅为安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器和光伏发电用户的发电表计，不需要安装大量的实时负荷监控设备，能够节省大量设备费用、安装费用，大大节省运行监控成本。
本发明实施例提供的光伏发电用户实时发电负荷估算系统，光伏组件的发电转换效率不会突变，且对于某地区来说，光伏群发电出力具有互补性，偶尔的气象小云团不会大面积影响区域内实时有功负荷的计算，具有高可靠性。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算系统，光伏组件的发电转换效率不会突变，且对于某地区来说，光伏群发电出力具有互补性，偶尔的气象小云团不会大面积影响区域内实时有功负荷的计算，具有高可靠性。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算系统，不但可以精确估算单个光伏发电用户的实时发电出力情况，同时若只能获取到区域内总积分电量时，仍能精确通过昨日区域内光伏总有功发电量对地区总实时有功发电功率进行估算。
本发明提供的光伏发电用户实时发电负荷估算系统用于执行前述光伏发电用户实时发电负荷估算方法实施例中的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其原理与前述光伏发电用户实时发电负荷估算方法实施例中的光伏发电用户实时发电负荷估算方法相同，在此不再进行赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，包括：
通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线；
以预置采样步长对历史太阳辐照度曲线进行采样，得到每条历史太阳辐照度曲线的所有采样点；
对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值的计算公式为：
Figure 651099DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 644463DEST_PATH_IMAGE002
为单位面积接受太阳光辐照能量值，
Figure 461109DEST_PATH_IMAGE003
为第i个采样点的辐照度算术平均值，n为单条历史太阳辐照度曲线的采样点总数，l为采样步长，l的单位为分钟；
从计量自动化系统中获取每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量，每个光伏发电用户的单日有功发电量的计算公式为：
Figure 11170DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 534555DEST_PATH_IMAGE005
为光伏发电用户的单日有功发电量，
Figure 26717DEST_PATH_IMAGE006
为光伏发电用户的发电表计计算倍率，
Figure 268342DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 855050DEST_PATH_IMAGE008
分别为今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码；
根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量，计算每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数；
获取目标配电网区域的实时辐照度，根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度，计算每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。
2.根据权利要求1所述的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，还包括：
对目标配电网区域每个光伏发电用户的实时光伏出力功率进行累加，得到目标配电网区域的实时光伏有功总功率；
或，根据单位面积接受太阳光辐照能量值和目标配电网区域全部光伏发电用户前一日的累加有功发电量，计算目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数，根据目标配电网区域的全部光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度计算目标配电网区域的实时光伏有功总功率。
3.根据权利要求1所述的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线，具体包括：
通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前一日的太阳辐照度，生成单条历史太阳辐照度曲线。
4.根据权利要求1所述的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，预置采样步长为15分钟。
5.根据权利要求1所述的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，预置时刻为0时。
6.根据权利要求1所述的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数的计算公式为：
Figure 560838DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 896004DEST_PATH_IMAGE010
为辐照综合转换系数。
7.根据权利要求6所述的光伏发电用户实时发电负荷估算方法，其特征在于，每个光伏发电用户的实时光伏出力功率的计算公式为：
Figure 437975DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 516790DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电用户的实时光伏出力功率，E为实时辐照度。
8.一种光伏发电用户实时发电负荷估算系统，其特征在于，包括：
历史数据采集模块，用于通过安装在目标配电网区域的配电房和变电站的辐照度传感器采集前若干日的太阳辐照度，生成若干条历史太阳辐照度曲线；
采样模块，用于以预置采样步长对历史太阳辐照度曲线进行采样，得到每条历史太阳辐照度曲线的所有采样点；
单位面积辐照能量计算模块，用于对所有历史太阳辐照度曲线相同的采样点处的辐照度取算术平均值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值，根据每个采样点的辐照度算术平均值计算前若干日单位面积接受太阳光辐照能量值的计算公式为：
Figure 77084DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 160315DEST_PATH_IMAGE002
为单位面积接受太阳光辐照能量值，
Figure 110954DEST_PATH_IMAGE003
为第i个采样点的辐照度算术平均值，n为单条历史太阳辐照度曲线的采样点总数，l为采样步长，l的单位为分钟；
用户有功发电量计算模块，用于从计量自动化系统中获取每个光伏发电用户的发电表计计算倍率、今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码，计算出每个光伏发电用户的单日有功发电量，每个光伏发电用户的单日有功发电量的计算公式为：
Figure 55776DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 408260DEST_PATH_IMAGE005
为光伏发电用户的单日有功发电量，
Figure 163858DEST_PATH_IMAGE006
为光伏发电用户的发电表计计算倍率，
Figure 601792DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 84726DEST_PATH_IMAGE008
分别为今日预置时刻发电表计的有功表码和前一日预置时刻发电表计的有功表码；
辐照转换系数计算模块，用于根据单位面积接受太阳光辐照能量值和每个光伏发电用户的单日有功发电量，计算每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数；
用户出力计算模块，用于获取目标配电网区域的实时辐照度，根据每个光伏发电用户前一日的辐照综合转换系数和实时辐照度，计算每个光伏发电用户的实时光伏出力功率。
CN202210447920.2A 2022-04-27 2022-04-27 一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统 Active CN114552582B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210447920.2A CN114552582B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210447920.2A CN114552582B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114552582A CN114552582A (zh) 2022-05-27
CN114552582B true CN114552582B (zh) 2022-07-19

Family

ID=81667216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210447920.2A Active CN114552582B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114552582B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495953A (zh) * 2011-11-29 2012-06-13 河北省电力建设调整试验所 基于采集到的电能质量数据和环境参数对光伏数据进行分析评估和发电负荷预测的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103593577B (zh) * 2013-11-25 2016-08-17 河海大学常州校区 一种光伏发电系统输出功率建模及估算方法
WO2017203610A1 (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 三菱電機株式会社 発電量推定装置、配電系統システムおよび発電量推定方法
CN106058917A (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 国网山东省电力公司济南供电公司 一种计及光伏发电的电力系统动态经济调度方法
US11101653B2 (en) * 2018-10-09 2021-08-24 S&C Electric Company Solar generation estimation
CN109615120B (zh) * 2018-11-26 2022-04-19 国网天津市电力公司 一种分布式光伏发电出力预测方法
CN110571862A (zh) * 2019-07-29 2019-12-13 中国电力科学研究院有限公司 一种光伏电站与电力负荷的时序匹配度分析方法及系统
CN111898812B (zh) * 2020-07-17 2022-10-04 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 一种分布式光伏数据虚拟采集方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495953A (zh) * 2011-11-29 2012-06-13 河北省电力建设调整试验所 基于采集到的电能质量数据和环境参数对光伏数据进行分析评估和发电负荷预测的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114552582A (zh) 2022-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Farhoodnea et al. Performance evaluation and characterization of a 3-kWp grid-connected photovoltaic system based on tropical field experimental results: new results and comparative study
CN109001528B (zh) 一种非侵入式分项计量采集系统
US20140188410A1 (en) Methods for Photovoltaic Performance Disaggregation
CN113676135B (zh) 基于神经网络及光学污染测量的光伏能效监测方法及系统
CN107977898B (zh) 一种光伏电站的发电量保险定价评估方法
CN110673081B (zh) 基于边缘计算的智能电表误差在线估计方法
CN116993388A (zh) 一种电力系统中动态碳排放因子的确认方法及系统
CN110048413B (zh) 一种地区新能源发电的碳减排计算方法及系统
CN105610199B (zh) 考虑网架约束的风光配比确定方法及其装置
CN110580588A (zh) 一种基于泛在物联网的电网调度系统和电网调度方法
JP2018160990A (ja) 負荷管理装置および方法
CN114552582B (zh) 一种光伏发电用户实时发电负荷估算方法和系统
CN201594113U (zh) 具有电力线载波通讯和远程通断电控制的单相电能表
Adigüzel et al. Design and development of data acquisition system (DAS) for panel characterization in PV energy systems
CN112801343A (zh) 一种计及多气象场景适应成本的储能系统容量规划方法
CN111835003A (zh) 多电源供电下中压配电网理论线损实时计算方法及系统
CN103576036A (zh) 一种并网光伏发电系统的质量综合评价技术
CN111478374A (zh) 风光出力特性概率分布与预测的动态评估方法
CN201663481U (zh) 基于gprs网络通信的风电功率预测装置
Bian et al. A multifunctional data acquisition system for photovoltaic plants
CN114977323A (zh) 一种配电网台区光伏项目接入容量的测算方法和系统
McNutt et al. Impact of SolarSmart subdivisions on SMUD's distribution system
KR20220021749A (ko) 스마트-팜용 에너지 발전 시스템 및 그 시스템의 구축 방법
Wong et al. Voltage rise impacts and generation modeling of residential roof-top photo-voltaic systems
CN117663503B (zh) 一种智能调节熔盐储热速率的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant