区域分布式光伏窃电监管系统技术方案

本发明专利技术公开了一种区域分布式光伏窃电监管系统，从下到上依次为数据采集层、传输链路层、辅助信息层以及高级应用层；数据采集层主要利用分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端结合的方式采集并网点运行数据；传输链路层主要采用光纤专网+GPRS/CDMA无线传输相结合的方式进行智能通信与数据传输；辅助信息层用于进行实时海量数据处理；高级应用层负责区域分布式光伏窃电监管的分析和展示。本发明专利技术采用基于多时间尺度评估的分布式光伏出力计算模型，并以该理论发电量为基准，进行窃电嫌疑识别。本发明专利技术实现对分布式光伏发电业主发电量的有效监管，有利于分布式光伏发电补贴政策的实施，对促进分布式光伏的健康发展提供技术支撑。

Regional distributed photovoltaic power stealing supervision system

The invention discloses a distributed photovoltaic electricity regulatory system area, from bottom to top as the data acquisition layer, link layer, transport layer and application layer advanced auxiliary information; data acquisition layer uses distributed photovoltaic grid interface device and power information acquisition terminal combination of acquisition and network operation data transmission link layer; the optical fiber network +GPRS/CDMA wireless transmission way of combining intelligent communication and data transmission; auxiliary information layer for real-time data processing; advanced application layer is responsible for the area of distributed photovoltaic analysis and demonstrated the supervision of electric stealing. The invention adopts the distributed photovoltaic output calculation model based on the multi time scale evaluation, and takes the theoretical generation capacity as the basis to carry out the suspected discrimination of the power stealing. The invention realizes the effective supervision of the power generation capacity of the distributed photovoltaic power generation, is favorable for the implementation of the distributed photovoltaic power generation subsidy policy, and provides technical support for promoting the healthy development of the distributed photovoltaic.

【技术实现步骤摘要】
区域分布式光伏窃电监管系统
本专利技术涉及一种区域分布式光伏窃电监管系统，属于分布式光伏发电

技术介绍
分布式光伏的发展具有小而利用率高的特点，在人口密集区展开分布式光伏的发展，提高新能源的利用率。随着《关于促进光伏行业健康发展的若干意见》、《支持分布式光伏发电金融服务的意见》等政策的陆续出台，以及装机成本的下降和转换率的提高，分布式光伏将迎来新的建设热潮，在实际应用过程中家庭户用、工业厂房屋顶等领域遍地开花，分布式光伏在未来将大有可为。基于上述政策驱动，各省市分布式光伏发电呈现规模化发展态势，而在此过程中，存在用户通过一定的技术手段使得分布式光伏上网电表多计量发电量，进而获取高额补贴，扰乱分布式光伏发电补贴政策的落实，影响光伏发电行业的正常发展。在正常运行情况下，分布式光伏发电一般仅向电网公司上传光伏发电系统并网状态、发电量等信息，缺乏有效的辅助测量信息，会使得分布式发电上网电量的监管变得较为困难。随着电力体制改革的不断深化，供电企业由原来的经营管理型转变成了经营服务型，企业面对各方面的压力越来越大，对社会上形形色色的窃电现象显得心有余而力不足，供电企业不仅要打击窃电犯罪、维护国家的利益，还要搞好优质服务、加强行风建设工作。在反窃电工作方面电网公司面临着很大的困难和压力：一是窃电自身的特点给电网公司带来很大的困难，电能具有发、供、用同时完成和无影无踪的特点，窃电手段大多具有较强的隐蔽性，证据极易销毁或转移，尤其是对使用高技术窃电的取证难度较大，查处窃电案件不可能像查处其他盗窃案件那样“人赃俱获”，窃电者强词夺理，逃避责任。二是反窃电力量薄弱，目前，电网公司还没有一支专业的反窃电工作队伍，反窃电工作主要依靠电力营销一线人员，营销一线人员一方面要负责正常的计量业务、抄表收费、故障处理等，还要负责反窃电检查工作。如何有效管理区域分布式光伏计量计费安全是当前电力公司面临的突出问题之一，为此，亟需开发区域分布式光伏窃电监管系统，利用移动通信和网络技术,对分布式光伏电站和大用户实施在线监测，建设可靠的信息平台，利用技术手段防窃电是缓解此问题的必要途径。
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，提供一种区域分布式光伏窃电监管系统，采用分布式多层架构模式，利用历史数据库与实时数据库处理相结合的海量数据处理技术，实现分布式光伏电气设备运行、状态数据全覆盖管理。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种区域分布式光伏窃电监管系统，基于D5000智能电网调度控制系统架构，从下到上依次为数据采集层、传输链路层、辅助信息层以及高级应用层；数据采集层主要利用分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端结合的方式采集并网点运行数据，其中，分布式光伏并网接口设备采集并网点的遥信、故障类数据，用电信息采集终端采集并网点计量表信息；信息采集后，分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端通过各自的加密装置，完成对采集信息的加密操作；传输链路层主要采用光纤专网+GPRS/CDMA无线传输相结合的方式进行智能通信与数据传输；辅助信息层用于进行实时数据处理，采用海量数据平台，将并网点运行数据以及分布式光伏客户档案信息及计费信息，实时气象信息，用户地理位置信息进行统一数据采集处理；高级应用层负责区域分布式光伏窃电监管的分析和展示。实时气象信息的获取有两种方式，若电站本体已安装环境监测仪，则与并网点运行数据打包加密从传输链路层一起上送；若无，则借助于外部的气象数值预报系统，通过数据共享接口，获取该区域内的实时气象信息。分布式光伏窃电监管系统与配电营销系统之间的信息交互通过用电信息采集系统进行，采用WebService+中间库交互模式，步骤如下：1)用电信息采集系统调用日志号获取存储日志号，并调用存储接口将日志写到中间库日志表中；2)用电信息采集系统将需要的数据存储到中间库日志表中；3)用电信息采集系统调用接口向窃电监管系统发送数据；4)窃电监管系统收到数据后调用日志号获取存储日志号，调用存储接口将日志写到中间库日志表中；5)窃电监管系统从中间库获取数据并进行业务处理；6)业务处理结束，窃电监管系统调用日志号获取存储日志号，并调用更新日志接口将日志更新到中间库日志表中；7)窃电监管系统向用电信息采集系统回馈结果；8)用电信息采集系统收到回馈结果后，调用日志号获取函数获取存储日志号，并调用更新日志接口将日志写到中间库日志表中。前述的高级应用层对区域分布式光伏窃电进行分析，采用具有时间累积效应的分布式光伏电站发电量作为判别窃电与否的依据，分布式光伏窃电识别分为三层筛选架构，分别为实时窃电嫌疑判定，短期窃电嫌疑判定和综合窃电嫌疑判定三层；实时窃电嫌疑判定：将基于早晚两小时发电量窃电评估的理论电量Q2h理论设定为150％的理论计算电量值，取Δ为分布式光伏电站早晚两小时计量电量Q2h计量大于理论电量Q2h理论的差值占理论电量Q2h理论的百分比，即：当Δ≥50％，判定该分布式光伏电站在该天存在窃电嫌疑；且Δ越大，窃电嫌疑越大；早晚两小时是指早上5:00到7:00和晚上17:00到19:00；短期窃电嫌疑判定：对实时窃电嫌疑判定结果为“发电正常”状态的分布式光伏电站进行短期窃电嫌疑判定，将基于日发电量窃电评估的理论电量Q日理论设定为120％的理论计算电量值，取η为分布式光伏电站日光伏计量电量Q日计量大于理论电量Q日理论的差值占理论电量Q日理论的百分比，即：当η≥20％，判定该分布式光伏电站在该天存在窃电嫌疑；且η越大，窃电嫌疑越大；综合窃电嫌疑判定：综合窃电嫌疑判定检测周期为一个月，对分布式光伏电站一个月内通过实时窃电嫌疑判定和短期窃电嫌疑判定检测出来存在窃电嫌疑的天数进行统计，并将计算结果求和，当分布式光伏电站一个月内存在窃电嫌疑总天数小于等于7天，认为该分布式光伏电站具有轻度窃电嫌疑；当分布式光伏电站一个月内存在窃电嫌疑总天数介于7-15天之间，认为该分布式光伏电站具有中度窃电嫌疑；当分布式光伏电站一个月内存在窃电嫌疑总天数大于等于15天，认为该分布式光伏电站具有重大窃电嫌疑。前述的分布式光伏电站理论计算电量值表达式为：其中，W为分布式光伏电站理论计算电量值，P为分布式光伏电站输出功率。前述的分布式光伏电站输出功率基于高斯过程的光伏出力计算模型，步骤如下：(6-1)根据若干太阳辐照度、环境温度、实测功率建立训练样本(X,y)，输入向量X由太阳辐照度和环境温度组成，输出向量y为光伏发电实测功率；(6-2)样本数据归一化；(6-3)选取协方差函数，对训练样本进行训练，通过训练样本的对数似然极大化获得最优的超参数，生成高斯过程计算模型；(6-4)将测试样本带入高斯过程计算模型，测试样本的输入向量由计算日太阳辐照度和环境温度构成，输出向量为计算日的输出功率。选择与计算日天气类型相同的5天历史数据作为训练样本集。前述的系统设计基于D5000平台架构。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术系统建立在区域分布式光伏实时数据采集的基础上，系统设计基于D5000平台架构，充分体现各区应用系统交互安全性、传输实时性和可靠性的特点，此外，本系统设计还具有可扩展性，可根据区域分布式光伏的高级应用不断升级的需求，集成各类分析功能的可定制化接口功能，已保持在原有架构稳定基本文档来自技高网...

【技术保护点】
区域分布式光伏窃电监管系统，其特征在于，基于D5000智能电网调度控制系统架构，从下到上依次为数据采集层、传输链路层、辅助信息层以及高级应用层；数据采集层主要利用分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端结合的方式采集并网点运行数据，其中，分布式光伏并网接口设备采集并网点的遥信、故障类数据，用电信息采集终端采集并网点计量表信息；信息采集后，分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端通过各自的加密装置，完成对采集信息的加密操作；传输链路层主要采用光纤专网+GPRS/CDMA无线传输相结合的方式进行智能通信与数据传输；辅助信息层用于进行实时数据处理，采用海量数据平台，将并网点运行数据以及分布式光伏客户档案信息及计费信息，实时气象信息，用户地理位置信息进行统一数据采集处理；高级应用层负责区域分布式光伏窃电监管的分析和展示。

【技术特征摘要】
1.区域分布式光伏窃电监管系统，其特征在于，基于D5000智能电网调度控制系统架构，从下到上依次为数据采集层、传输链路层、辅助信息层以及高级应用层；数据采集层主要利用分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端结合的方式采集并网点运行数据，其中，分布式光伏并网接口设备采集并网点的遥信、故障类数据，用电信息采集终端采集并网点计量表信息；信息采集后，分布式光伏并网接口设备与用电信息采集终端通过各自的加密装置，完成对采集信息的加密操作；传输链路层主要采用光纤专网+GPRS/CDMA无线传输相结合的方式进行智能通信与数据传输；辅助信息层用于进行实时数据处理，采用海量数据平台，将并网点运行数据以及分布式光伏客户档案信息及计费信息，实时气象信息，用户地理位置信息进行统一数据采集处理；高级应用层负责区域分布式光伏窃电监管的分析和展示。2.根据权利要求1所述的区域分布式光伏窃电监管系统，其特征在于，实时气象信息的获取有两种方式，若电站本体已安装环境监测仪，则与并网点运行数据打包加密从传输链路层一起上送；若无，则借助于外部的气象数值预报系统，通过数据共享接口，获取该区域内的实时气象信息。3.根据权利要求1所述的区域分布式光伏窃电监管系统，其特征在于，分布式光伏窃电监管系统与配电营销系统之间的信息交互通过用电信息采集系统进行，采用WebService+中间库交互模式，步骤如下：1)用电信息采集系统调用日志号获取存储日志号，并调用存储接口将日志写到中间库日志表中；2)用电信息采集系统将需要的数据存储到中间库日志表中；3)用电信息采集系统调用接口向窃电监管系统发送数据；4)窃电监管系统收到数据后调用日志号获取存储日志号，调用存储接口将日志写到中间库日志表中；5)窃电监管系统从中间库获取数据并进行业务处理；6)业务处理结束，窃电监管系统调用日志号获取存储日志号，并调用更新日志接口将日志更新到中间库日志表中；7)窃电监管系统向用电信息采集系统回馈结果；8)用电信息采集系统收到回馈结果后，调用日志号获取函数获取存储日志号，并调用更新日志接口将日志写到中间库日志表中。4.根据权利要求1所述的区域分布式光伏窃电监管系统，其特征在于，所述高级应用层对区域分布式光伏窃电进行分析，采用具有时间累积效应的分布式光伏电站发电量作为判别窃电与否的依据，分布式光伏窃电识别分为三层筛选架构，分别为实时窃电嫌疑判定，短期窃电嫌疑判定和综合窃电嫌疑判定三层；实时窃电嫌疑...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑征，刘刚，狄立，陈磊，张琳娟，王彦隽，邱超，卢丹，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司经济技术研究院，南京南瑞太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11