一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统，包括光伏阵列和风力发电阵，光伏阵列的各个输出端分别与其对应的逆变器的输入端连通，逆变器的输出端与箱式变压器的输入端连通，风力发电阵的各个输出端分别与其对应的箱式变压器的输入端连通，箱式变压器的输出端与升压站进线柜的输入端连通，升压站输出端与对端变电站公共电网连通；各个箱式变压器与升压站进线柜之间还设有支路电能表和电压电流互感器，支路电能表和电压电流互感器输出端与采集终端连接；对端变电站进线柜内设有关口电能表和电压电流互感器，关口电能表和电压电流互感器的输出端与采集终端连接，采集终端的输出端与主控服务器连通。

Electric energy metering system for grid connected wind and solar power generation system

The utility model discloses a grid type wind power generating system of electric energy metering system, including wind power and photovoltaic array array, each of the PV array output end connected inverter respectively corresponding to the input end of the output end of the inverter, connected with the input end of the transformer box, box type transformer connected each output wind power array end corresponding to the input end of the output end of the transformer box, connected with the booster station line counter input and output end of the booster station of public power grid connected substation; branch power meter and the voltage current transformer is arranged between the box type transformer with the step-up station inlet cabinet, electric meter branch the voltage and current transformer output end is connected with the acquisition terminal; to end substation incoming cabinet is provided with a gateway energy meter and voltage current transformer, electric energy meter and mark The output end of the voltage current transformer is connected with the acquisition terminal.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能计量
，具体地指一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统。
技术介绍
近年来，在传统化石能源日渐枯竭和环境问题日益凸显的背景下，大力发展太阳能、风电等可再生能源已成为大势所趋，现阶段我国在风光资源开发上仍以独立开发为主，由于太阳能和风能具有间歇性和波动性的特征，单一的风力发电或光伏发电难以弥补上述特性，在我国一些光照条件和风能资源较好的地区，太阳能和风能在时序上可以较好的互补，保持输出功率稳定，因此，实现大规模风光联合发电具有重要意义。并网型发电系统存在的一个重要问题，就是接入电网，采用单一利用的方式在工程设计上将风机或光伏所发电能分别接入升压站，经不同通道送入电网，输出功率特性互不影响。而大规模风光联合发电系统所产生的电能经同一升压站汇流后通过一条并网通道接入公共电网，汇流后的输出功率特性由风力发电和光伏发电共同决定。由于目前各地电力公司对风光可再生能源资源开发的补贴电价不同，单一利用方式采用单独计量可依据国家政策进行上网电价的，然而该方式工程造价偏高，不利于风、光资源联合开发，风光联合开发系统由于共用一条并网通道，对其进行准确计量需合理区分风电和光伏所发的电能，并按不同电价进行补贴，目前尚没有一套系统或方法能解决该问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述不足提供一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统，与现有技术相比，本方案解决了传统风光联合发电系统独立计量的弊端，对风力发电和光伏发电统一计量，省去了大量的变压器、断路器和导线等设备，大大节约了工程投资，精确计量上网电量，促进了大规模风光可再生资源的合理利用。为实现上述目的，本技术包括光伏阵列和风力发电阵，所述光伏阵列的各个输出端分别与其对应的逆变器的输入端连通，所述逆变器的输出端与箱式变压器的输入端连通，所述风力发电阵的各个输出端分别与其对应的箱式变压器的输入端连通，所述箱式变压器的输出端与升压站进线柜的输入端连通，所述升压站进线柜输出端与升压站的主变压器输入端连通，所述升压站与对端变电站公共电网连通；所述各个箱式变压器与升压站进线柜之间还设有支路电能表，所述支路电能表输出端与采集终端连接；所述对端变电站公共电网内设有关口电能表和电压电流互感器，所述关口电能表和电压电流互感器的输出端与采集终端连接，所述采集终端的输出端与主控服务器连通，所述主控服务器与升压站的二次系统服务器连通。进一步地，一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统的方法，步骤为：1)采集一个周期内关口电能表和支路电能表的交流信号，计算每个采样周期内瞬时功率、发电量和波形畸变率THD；2)采集终端接收关口电能表和支路电能表的实时数据，监测实施设备工况和电能质量，并对采集数据进行管理，上传至主控服务器；3)主控服务器接收升压站的二次测控保护设备信号；4)主控服务器对数据进行处理，依据关口电能表的关口发电量数据和各支路上支路电能表的发电量数据差值计算总损耗，考虑负荷波动、谐波和三相不平衡等各个因素对电能损耗的影响，采用BP神经网络方法进行建模和计算，得到各支路的电能损耗，统计光伏支路和风力支路的发电量；5)依据国家对可再生能源发电上网计价办法，计算上网电量和补助金额。进一步地，所述步骤4)中：升压站中主变压器基础综合损耗ΔP1模型如式：ΔP0＝P0+β2PKΔQ＝Q0+Kβ2QKΔP1＝ΔP0+KQ×ΔQ式中：ΔP0--负载损耗，P0--空载损耗，Pk--额定负载损耗，β--平均负载系数，K--负荷波动系数，KQ--无功损耗增加系数，β--平均负载系数，Q0＝I0％SN,QK＝UK％SN,I0％--空载电流百分比,UK％--短路电压百分比,SN--变压器额定容量。升压站中主变压器谐波损耗模型ΔP2如式：ΔP2=Σn=2∞In2nRT]]>式中：I--基波电流；UN--变压器归算额定电压。三相不平衡附加损耗模型ΔP3如式：ΔP3＝{[(Ia-Ib)2+(Ia-Ic)2+(Ib-Ic)2]/3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统，包括光伏阵列(1)和风力发电阵(2)，其特征在于：所述光伏阵列(1)的各个输出端分别与其对应的逆变器(3)的输入端连通，所述逆变器(3)的输出端与箱式变压器(4)的输入端连通，所述风力发电阵(2)的各个输出端分别与其对应的箱式变压器(4)的输入端连通，所述箱式变压器(4)的输出端与升压站进线柜(5)的输入端连通，所述升压站进线柜(5)输出端与升压站(6)的主变压器输入端连通，所述升压站(6)与对端变电站公共电网(7)连通；所述各个箱式变压器(4)与升压站进线柜(5)之间还设有支路电能表(8)，所述支路电能表(8)输出端与采集终端(11)连接；所述对端变电站公共电网(7)内设有关口电能表(9)和电压电流互感器(10)，所述关口电能表(9)和电压电流互感器(10)的输出端与采集终端(11)连接，所述采集终端(11)的输出端与主控服务器(12)连通，所述主控服务器(12)与升压站(6)的二次系统服务器连通。

【技术特征摘要】
1.一种并网型风光联合发电系统的电能计量系统，包括光伏阵列(1)和风力发电阵(2)，其特征在于：所述光伏阵列(1)的各个输出端分别与其对应的逆变器(3)的输入端连通，所述逆变器(3)的输出端与箱式变压器(4)的输入端连通，所述风力发电阵(2)的各个输出端分别与其对应的箱式变压器(4)的输入端连通，所述箱式变压器(4)的输出端与升压站进线柜(5)的输入端连通，所述升压站进线柜(5)输出端与升压站(6)的主变压器输入端连通，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚昆，赵森，郑志强，孟强，张颖，廖源，张丽敏，王圆圆，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网山西省电力公司晋城供电公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42