基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光伏出力斜率的光伏窃电识别方法，根据光伏电板的装机容量和类型，计算不同太阳辐射强度、不同环境温度下光伏并网发电装置的理论输出功率；获取光伏电站测得的太阳辐射强度、环境温度以及对应的光伏电站实测功率数据；绘制实测功率随太阳辐射强度和环境温度变化的功率点，拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出实际直线斜率，并记录实际最大功率；在理论输出功率表上查出对应的理论功率点，拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出理论直线斜率，并记录理论最大功率；通过比较实际最大功率和理论最大功率，实际直线斜率和理论直线斜率，判断是否存在窃电行为。本发明专利技术的方法可以识别一类光伏窃电，减少光伏窃电的投机行为。

【技术实现步骤摘要】
基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法
本专利技术涉及一种光伏窃电识别方法，属于电伏发电和防窃电

技术介绍
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，对于缓解能源紧缺、推动节能减排、保持能源供给的独立性和安全性具有重要意义。分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。由于分布式光伏发电享受的补贴主要取决于自身发电量，存在用户通过一定的窃电技术手段，获取高额补贴的风险。分布式光伏发电具有输出功率小、分散布局、发电用电并存、就地消纳等特点。分布式光伏窃电方法多，窃电可操作性强。光伏计量表通常装设于用户内部，用户能够极为便利地通过注入附加电量实现光伏计量表超过实发电量，从而获取高额补贴。典型的窃电识别方法多集中在对光伏计量表铅封和加装电子式防窃电装置上，这样每个光伏计量表都得铅封以及安装防窃电装置，工程量大，耗资甚多，效果一般。另外，目前的防窃电方法对于虚报光伏电板数量以减小光伏电板投资为目的的窃电方式是难以识别的。因此，目前的防窃电方法不能完全适用于分布式光伏发电系统的防窃电。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法，可以有效识别光伏窃电，减少光伏窃电的投机行为。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据光伏电板的装机容量和类型，计算得出不同太阳辐射强度、不同环境温度下，光伏并网发电装置的理论输出功率，并制成光伏发电的理论输出功率表；步骤2：对实际运行的光伏电站，获取光伏电站测得的太阳辐射强度、环境温度以及不同太阳辐射强度和环境温度所对应的光伏电站实测功率数据；步骤3：根据光伏电站的实测功率数据，绘制出实测功率随太阳辐射强度和环境温度变化的功率点，对这些功率点拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出实际直线斜率，并记录实际最大功率；步骤4：根据查表法及记录的太阳辐射强度和环境温度，在理论输出功率表上查出对应的理论功率点，再对理论功率点拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出理论直线斜率，并记录理论最大功率；步骤5：通过比较实际最大功率和理论最大功率、实际直线斜率和理论直线斜率，判断是否存在窃电行为。所述步骤1中，根据光伏发电的理论输出功率公式或通过对未窃电光伏电站的测量，得到不同太阳辐射强度和环境温度下的未窃电时光伏发电功率，并制成光伏发电的理论输出功率表。由于光伏发电的理论输出功率具有一定的误差，在能够获得不同太阳辐射强度和温度下未窃电光伏电站的发电量时，优先采用未窃电光伏电站测量数据。在没有未窃电光伏电站测量数据时，通过光伏发电的理论输出功率函数计算不同太阳辐射强度和温度下的光伏电站发电量。所述步骤2中，太阳辐射强度和环境温度的采集和智能光伏计量表对实测功率数据的测量是同时进行的，所获取的某时刻的数据是对应的瞬时值。所述步骤3中，将太阳辐射强度和环境温度数据及对应的智能光伏计量表所获取的实测功率数据输入二维的坐标平面，用最小二乘法的直线拟合方法绘制出实际功率随太阳辐射强度变化的直线，求出实际功率拟合的实际直线斜率。所述步骤4中，根据所获取的太阳辐射强度和环境温度数据，在理论输出功率表上查找出对应的理论功率点，采用最小二乘法的直线拟合方法绘制出理论功率随太阳辐射强度变化的直线，求出理论功率拟合的理论直线斜率。所述步骤5中,首先比较实际最大功率和理论最大功率的大小，如果实际最大功率大于理论最大功率的一设定倍数a，则判断存在窃电行为；如果实际最大功率不大于理论最大功率的该设定倍数a，再比较实际直线斜率和理论直线斜率的大小，如果实际直线斜率小于理论直线斜率的另一设定倍数b，则判断存在窃电行为；如果实际直线斜率不小于理论直线斜率的该另一设定倍数b，则判断不存在窃电行为。这两个设定倍数a、b的大小可以根据实际运行经验整定，如可取a为1.1，b为0.9。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术提供的基于光伏出力随太阳辐射强度变化斜率的光伏窃电识别方法，利用区域气象数据采集进行区域内光伏并网发电装置理论输出功率计算，将理论最大功率与实际最大功率进行对比，并将实际直线斜率和理论直线斜率进行比对，可以有效判别是否存在窃电行为。本专利技术完善了国网公司分布式光伏发电的计量安全能力，有利于分布式光伏发电补贴政策的实施，同时本专利技术成果将为分布式光伏补贴政策的落实提供保障，促进分布式光伏发电的健康发展，提升国网公司在分布式发电领域的服务水平。附图说明图1是依据本专利技术的基于光伏出力随太阳辐射强度变化斜率的光伏窃电识别方法流程图。图2是光伏电站的光伏并网发电装置的原理图。图3是光伏电站的光伏并网发电装置的窃电原理图。图4是理论输出功率表。图5是窃电时(实际)光伏出力随太阳辐射强度变化直线。图6是未窃电时(理论)光伏出力随太阳辐射强度变化直线。图7是依据本专利技术的最大功率和实际最大功率、实际直线斜率和理论直线斜率校验图。具体实施方式以下结合附图详细描述本专利技术的技术方案。如图1，为基于光伏出力随太阳辐射强度变化斜率的光伏窃电识别方法流程图。本专利技术的功能主要是以分布式光伏发电为基础，根据光伏电板的装机容量和类型，可以制成光伏并网发电装置的理论输出功率表；对实际运行的光伏并网电站，获取光伏电站测得的气象采集数据及其所对应的光伏电站出力数据；根据光伏电站的实测功率数据，绘制出实际功率随太阳辐射强度变化直线，求出实际功率直线的斜率，并记录实际最大功率；根据查表法及记录的太阳辐射强度和环境温度，在理论输出功率表格上查出对应的理论功率点，绘制出理论功率随太阳辐射强度变化直线，求出理论功率直线的斜率，并记录理论最大功率；通过比较实际最大功率和理论最大功率，实际直线斜率和理论直线斜率，判断是否存在窃电行为。本专利技术提供一种基于光伏出力随太阳辐射强度变化斜率的光伏窃电识别方法，包括以下步骤：步骤1：根据光伏电板的装机容量和类型，通过光伏发电装置的理论输出功率公式或通过未窃电光伏电站测量，得到不同太阳辐射强度和温度下的未窃电时光伏发电功率，并制成光伏发电理论功率表。由于光伏发电的理论输出功率具有一定的误差，在能够获得不同太阳辐射强度和温度下未窃电光伏电站的发电量时，优先采用未窃电光伏电站测量数据。在没有未窃电光伏电站测量数据时，通过光伏发电的理论输出功率函数计算不同太阳辐射强度和温度下的光伏电站发电量。本文采用的光伏电板输出功率计算模型为：Ps＝1000η1SI(1-0.005(t+25))式中，η1为光伏电板转换效率；S为光伏电板的受光表面积，m2；I为太阳辐射强度，W/m2；t为环境温度，℃。因为影响光伏并网发电装置的理论输出功率因素还包括光伏逆变器转换效率η2和交流侧并网转换效率η3。则光伏并网发电装置的理论输出功率为：Pg＝1000η1η2η3SI(1-0.005(t+25))式中,η1为光伏电板转换效率；η2为光伏逆变器转换效率；η3交流侧并网转换效率；S为光伏电板的受光表面积，m2；I为太阳辐射强度，W/m2；t为环境温度，℃。步骤2：对实际运行的光伏并网电站，获取光伏电站测得的太阳辐射强度、环境温度以及不同太本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据光伏电板的装机容量和类型，计算得出不同太阳辐射强度、不同环境温度下，光伏并网发电装置的理论输出功率，并制成光伏发电的理论输出功率表；步骤2：对实际运行的光伏电站，获取光伏电站测得的太阳辐射强度、环境温度以及不同太阳辐射强度和环境温度所对应的光伏电站实测功率数据；步骤3：根据光伏电站的实测功率数据，绘制出实测功率随太阳辐射强度和环境温度变化的功率点，对这些功率点拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出实际直线斜率，并记录实际最大功率；步骤4：根据查表法及记录的太阳辐射强度和环境温度，在理论输出功率表上查出对应的理论功率点，再对理论功率点拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出理论直线斜率，并记录理论最大功率；步骤5：通过比较实际最大功率和理论最大功率、实际直线斜率和理论直线斜率，判断是否存在窃电行为。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏出力曲线斜率的光伏窃电识别方法，其特征在于，用于识别通过虚报光伏电板数量进行的窃电行为，包括以下步骤：步骤1：根据光伏电板的装机容量和类型，计算得出不同太阳辐射强度、不同环境温度下，光伏并网发电装置的理论输出功率，并制成光伏发电的理论输出功率表；步骤2：对实际运行的光伏电站，获取光伏电站测得的太阳辐射强度、环境温度以及不同太阳辐射强度和环境温度所对应的光伏电站实测功率数据；步骤3：根据光伏电站的实测功率数据，绘制出实测功率随太阳辐射强度和环境温度变化的功率点，对这些功率点拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出实际直线斜率，并记录实际最大功率；步骤4：根据查表法及记录的太阳辐射强度和环境温度，在理论输出功率表上查出对应的理论功率点，再对理论功率点拟合功率随太阳辐射强度变化的直线，求出理论直线斜率，并记录理论最大功率；步骤5：通过比较实际最大功率和理论最大功率、实际直线斜率和理论直线斜率，判断是否存在该类窃电行为；所述步骤5中,首先比较实际最大功率和理论最大功率的大小，如果实际最大功率大于理论最大功率的1.1倍，则判断存在窃电行为；如果实际最大功率不大于理论最大功率的1.1倍，再比较实际直线斜率和理论直线斜率的大小，如果实际直线斜率小于理论直线斜率的0.9...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明明，陈兵，袁晓冬，李群，周建华，殷明慧，谢云云，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32