一种光伏电站闪变水平量测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光伏电站闪变水平量测方法及装置，所述方法包括：获取辐照度标准采样数据，并对其依次进行小波分解和小波变换逆变换；利用小波变换逆变换后数据分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数；根据标准采样数据的稳态能量指数和波动指数划分采样区间，并确定各采样区间的权重值；根据各辐照度采样点对应的长时闪变值及各采样区间的权重值确定光伏电站闪变值；本发明专利技术提供的方法，考虑光伏电站中辐照度波动对闪变测试的影响，获取精确的光伏电站闪变值，从而准确描述光伏逆变器闪变测试工况，建立全面的光伏电站电能质量评估体系。

Method and device for measuring flicker level of photovoltaic power station

The invention relates to a photovoltaic power plant flicker level measuring method and device, the method comprises: obtaining the standard sampling data, and the order of wavelet decomposition and wavelet transform inverse transform; wavelet transform is used to transform data to determine the standard sampling data of the steady-state energy index and volatility index respectively according to the standard sampling; steady state the energy index and the volatility index of the data sampling interval, and determine the weight of each sampling interval value; according to the irradiance sampling point corresponding to the long time flicker value to determine the photovoltaic power station flicker value and weight value of each sampling interval; the method provided by the invention, considering the influence on flicker test irradiance fluctuations in photovoltaic power station to obtain accurate, photovoltaic power flicker, so as to accurately describe the PV inverter flicker test conditions, the establishment of a comprehensive power quality evaluation of photovoltaic power station Estimation system.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电站闪变水平量测方法及装置
本专利技术涉及电力系统稳定评估领域，具体涉及一种光伏电站闪变水平量测方法及装置。
技术介绍
近些年来，以风能、太阳能为代表的新能源在全球得到迅猛发展。截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量4318万千瓦，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。其中，光伏电站3712万千瓦，分布式606万千瓦，年发电量392亿千瓦时。伴随光伏发电装机容量的增长，光伏发电电能质量问题更加突出，其中闪变便是光伏发电引起的电能质量问题的一方面。闪变是电压波动引起的有害结果，是指光源光照强度变化时引起人类产生的不适感。传统电力系统中闪变产生的原因是电弧炉、轧钢机等大容量冲击性功率的装置运行造成的。现代研究表明，大量间谐波电流注入电力系统也会引起闪变。由于太阳辐照的波动特性和电力电子开关器件的使用，并网光伏逆变器在利用光能发电的同时，也给电力系统带来电能质量问题。随着光伏发电的发展，越来越多的并网光伏逆变器接入电网，由其引起的闪变现象也愈加明显。在测量中，如果电网有其他波动负荷，会在光伏发电机组公共接入点引起电压波动，这样测出的光伏发电机组的电压波动将依赖于电网特性，造成闪变测量的误差。虚拟网络测量首先记录逆变器所发出的电流，然后通过在仿真模拟的方式计算光伏逆变器注入供电系统的输出端的电压波动。虚拟电网除了逆变器输出波动之外没有其他电压波动源，排除了电网背景电压波动的影响，能够客观评价光伏发电技术给大电网带来的闪变影响。虚拟电网中短路容量比Sk,fic/Sn建议取20～50之间，Sn是被测逆变器的额定视在功率，Sk,fic是虚拟电网的短路容量。使用适当的短路比Sk，fic/Sn来确保闪变的算法和仪器给的Pst值满足标准测试范围之内。大的电压波动可以通过减少短路比来获得，另一方面，如果短路的比例变得太小，虚拟电网电压ufic(t)的平均有效值将显著偏离实际电压U0(t)的有效值，这使得相对电压发生变化因为绝对的电压变化归于不同的平均值。为了使得模拟电压的波动范围在闪变仪内，建议使用短路比Sk，fic/Sn在20和50之间。利用虚拟电网测量得到10分钟短时闪变值Pst,fic代入下式计算出短时闪变值Pst：长时闪变值Plt由2小时内12个短时闪变值计算求得，其中Pltj是2小时内第j个短时闪变值：上述长时闪变值Plt的测量方法一定程度上避免了电压波动对闪变测量结果的影响，但实际应用中辐照度波动也会影响闪变测试结果，现有技术中仅依据辐照度大小划分工况显然不够客观。
技术实现思路
本专利技术提供一种虚拟同步发电机的参数量测方法，其目的是考虑光伏电站中辐照度波动对闪变测试的影响，获取精确的光伏电站闪变值，从而准确描述光伏逆变器闪变测试工况，建立全面的光伏电站电能质量评估体系。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种虚拟同步发电机的参数量测方法，其改进之处在于，包括：获取辐照度标准采样数据，并对其依次进行小波分解和小波变换逆变换；利用小波变换逆变换后数据分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数；根据标准采样数据的稳态能量指数和波动指数划分采样区间，并确定各采样区间的权重值；根据各辐照度采样点对应的长时闪变值及各采样区间的权重值确定光伏电站闪变值。优选的，所述获取辐照度标准采样数据，并对所述标准采样数据进行小波分解，包括：根据辐照度历史采样数据，利用线性插值算法确定标准采样时间点n的辐照度采样值；对所述标准采样时间点n的辐照度采样值进行一维离散小波变换，其中，小波基为Haar小波，小波分解层数为7层。进一步的，所述根据辐照度历史采样数据，利用线性插值算法确定标准采样时间点n的辐照度采样值，包括：按下式确定标准采样时间点n的辐照度采样值r(n)：上式中，T1和T2为标准采样时间点n相邻的两个历史采样时间点，R(T1)和R(T2)为标准采样时间点n相邻的两个历史采样时间点的辐照度采样值。进一步的，所述对所述标准采样时间点n的辐照度采样值进行一维离散小波变换，包括：令小波分解层数为7层，按下式对所述标准采样时间点n的辐照度采样值进行一维离散小波变换：上式中，H(n)为低通滤波器的抽头系数序列，G(n)为高通滤波器的抽头系数序列，Rak(n)为第k层一维离散小波变换后的粗略逼近概貌部分，Rdk(n)为第k层一维离散小波变换后的高频细节部分，k为小波分解层数，k∈[1,7]，其中，当k＝1时，Ra1(n)＝r(n)，r(n)为标准采样时间点n的辐照度采样值；获取每层一维离散小波变换后的高频细节部分Rdu(n)和第7层一维离散小波变换后的粗略逼近概貌部分Ra7(n)，并分别对Rdu(n)和Ra7(n)进行一维小波变换逆变换，获取标准采样时间点n的辐照度采样值的时序记录数据rdu(n)和ra7(n)，其中，u＝1,2...7；优选的，所述分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数，包括：按下式确定标准采样数据的第i个时间段内的稳态能量指数EFIi：上式中，rdk(nj)和ra7(nj)均为对第i个时间段内第j个标准采样时间点n的辐照度采样值的时序记录数据，Δt为辐照度采样时间间隔，Ni为第i个时间段内辐照度采样点数；按下式确定标准采样数据的第i个时间段内的波动指数ESIi：优选的，所述划分采样区间，并确定各采样区间的权重值，包括：分别获取第i个时间段内标准采样数据的稳态能量指数EFIi和波动指数ESIi，其中，i∈[1,4380]，每个时间段为2小时，并获取全部时间段中标准采样数据的稳态能量指数最大值EFImax和波动指数最大值ESImax；则第1个低辐照度低波动区间为(0<EFIi≤EFImax/2,0<EFIi≤ESImax/2)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m1；则第2个高辐照度低波动区间为(0<EFIi≤EFImax/2,ESImax/2<EFIi≤ESImax)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m2；则第3个高辐照度高波动区间为(EFImax/2<EFIi≤EFImax,ESImax/2<EFIi≤ESImax)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m3；则第4个低辐照度高波动区间为(EFImax/2<EFIi≤EFImax,0<EFIi≤ESImax/2)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m4；按下式确定第s个采样区间的权重值αs：上式中，ms为第s个采样区间内标准采样数据记录点数。优选的，按下式确定光伏电站闪变值Plt′：上式中，Ms为第s个采样区间内辐照度采样点数，Plt,s,m为第s个采样区间内第m个辐照度采样点对应的长时闪变值，αs为第s个采样区间的权重值。一种光伏电站闪变水平量测装置，其改进之处在于，所述装置包括：获取模块，用于获取辐照度标准采样数据，并对其依次进行小波分解和小波变换逆变换；第一确定模块，用于利用小波变换逆变换后数据分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数；第二确定模块，用于根据标准采样数据的稳态能量指数和波动指数划分采样区间，并确定各采样区间的权重值；第三确定模块，用于根据各辐照度采样点对应的长时闪变值及各采样区间的权重值确定光伏电站闪变值。优选的，所述获取模块包括：第一确定单元，用于根据辐照度历史采样数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏电站闪变水平量测方法，其特征在于，所述方法包括：获取辐照度标准采样数据，并对其依次进行小波分解和小波变换逆变换；利用小波变换逆变换后数据分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数；根据标准采样数据的稳态能量指数和波动指数划分采样区间，并确定各采样区间的权重值；根据各辐照度采样点对应的长时闪变值及各采样区间的权重值确定光伏电站闪变值。

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站闪变水平量测方法，其特征在于，所述方法包括：获取辐照度标准采样数据，并对其依次进行小波分解和小波变换逆变换；利用小波变换逆变换后数据分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数；根据标准采样数据的稳态能量指数和波动指数划分采样区间，并确定各采样区间的权重值；根据各辐照度采样点对应的长时闪变值及各采样区间的权重值确定光伏电站闪变值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取辐照度标准采样数据，并对其依次进行小波分解和小波变换逆变换，包括：根据辐照度历史采样数据，利用线性插值算法确定标准采样时间点n的辐照度采样值；对所述标准采样时间点n的辐照度采样值进行一维离散小波变换，其中，小波基为Haar小波，小波分解层数为7层。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据辐照度历史采样数据，利用线性插值算法确定标准采样时间点n的辐照度采样值，包括：按下式确定标准采样时间点n的辐照度采样值r(n)：上式中，T1和T2为标准采样时间点n相邻的两个历史采样时间点，R(T1)和R(T2)为标准采样时间点n相邻的两个历史采样时间点的辐照度采样值。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述标准采样时间点n的辐照度采样值进行一维离散小波变换，包括：令小波分解层数为7层，按下式对所述标准采样时间点n的辐照度采样值进行一维离散小波变换：上式中，H(n)为低通滤波器的抽头系数序列，G(n)为高通滤波器的抽头系数序列，Rak(n)为第k层一维离散小波变换后的粗略逼近概貌部分，Rdk(n)为第k层一维离散小波变换后的高频细节部分，k为小波分解层数，k∈[1,7]，其中，当k＝1时，Ra1(n)＝r(n)，r(n)为标准采样时间点n的辐照度采样值；获取每层一维离散小波变换后的高频细节部分Rdu(n)和第7层一维离散小波变换后的粗略逼近概貌部分Ra7(n)，并分别对Rdu(n)和Ra7(n)进行一维小波变换逆变换，获取标准采样时间点n的辐照度采样值的时序记录数据rdu(n)和ra7(n)，其中，u＝1,2...7。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用小波变换逆变换后数据分别确定标准采样数据的稳态能量指数和波动指数，包括：按下式确定标准采样数据的第i个时间段内的稳态能量指数EFIi：上式中，rdk(nj)和ra7(nj)均为对第i个时间段内第j个标准采样时间点n的辐照度采样值的时序记录数据，Δt为辐照度采样时间间隔，Ni为第i个时间段内辐照度采样点数；按下式确定标准采样数据的第i个时间段内的波动指数ESIi：6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据标准采样数据的稳态能量指数和波动指数划分采样区间，并确定各采样区间的权重值，包括：分别获取第i个时间段内标准采样数据的稳态能量指数EFIi和波动指数ESIi，其中，i∈[1,4380]，每个时间段为2小时，并获取全部时间段中标准采样数据的稳态能量指数最大值EFImax和波动指数最大值ESImax；则第1个低辐照度低波动区间为(0<EFIi≤EFImax/2,0<EFIi≤ESImax/2)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m1；则第2个高辐照度低波动区间为(0<EFIi≤EFImax/2,ESImax/2<EFIi≤ESImax)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m2；则第3个高辐照度高波动区间为(EFImax/2<EFIi≤EFImax,ESImax/2<EFIi≤ESImax)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m3；则第4个低辐照度高波动区间为(EFImax/2<EFIi≤EFImax,0<EFIi≤ESImax/2)，其中，该区间内标准采样数据记录点数为m4；按下式确定第s个采样区间的权重值αs：上式中，ms为第s个采样区间内标准采样数据记录点数。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按下式确定光伏电站闪变值Plt′：上式中，Ms为第s个采样区间内辐照度采样点数，Plt,s,m为第s个采样区间内第m个辐照度采样点对应的长时闪变值，αs为第s个采样区间的权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玮，黄晶生，张军军，郑飞，张晓琳，曹磊，刘大贵，郑少鹏，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网新疆电力公司电力科学研究院，国网新疆电力公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32