基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法技术

一种基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法，其特征在于，所述的修正方法通过建立不同的函数关系式，以光伏电站并网点绝对精度0.2％级关口表为标准，依据函数关系式，对电站监控系统采集到的光伏电站变压器测控数据进行偏差修正，再以变压器测控数据的偏差修正值为标准，对采集到的逆变器数据进行偏差修正，再以逆变器数据的偏差修正值为标准，对采集到的光伏电站汇流箱数据进行偏差修正，以此类推，直至辐照表的输出数据逐层进行误差倒置分析及递推修正。

Correction method of data recurrence error of power station based on photovoltaic power station and network gateway table

A method based on the photovoltaic power station and network gateway meter correction method of recursive error on the power plant data, which is characterized in that the correction method by establishing the function between different outlets and photovoltaic power plants, with absolute accuracy of 0.2% meter as the standard, according to the functional relation of deviation correction of power station monitoring system collected the photovoltaic power station transformer and control data, and then to the transformer and control the deviation data correction value as the standard deviation correction of the inverter for collected data, then data correction error of inverter as the standard deviation correction, and so on of the photovoltaic power plant data acquisition to the junction box, until the irradiation table output data layer error analysis and correction of recursive inversion.

【技术实现步骤摘要】
基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法
本专利技术涉及一种太阳能光伏发电系统电站数据误差修正方法。
技术介绍
随着光伏的快速发展，电站智能化监控的引入，大大提升了电站安全、科学管理、维护的水平，以及电站发电效率。通过互联网远程数据监控、大数据分析又使光伏电站管理精益求精，这一切都是由大量现场数据的可靠性、真实性、准确性作支撑的。然而现实与电站智能化初衷相距很大，如对同一物理量，两台设备反映数值相差较大：1.在光伏电站逆变器输入端电流应与对应连接的汇流箱输出电流之和相等，而现实这最大偏差可达到15％，占光伏电站相当大的比例，此类数据在数据分析中为无效数据，为此必须进行后分析修正处理。出现偏差的原因主要是一些厂家的设备硬件保障及校对精度方法存在着问题，如逆变器输入端精度一般都不到0.5级，而且没有校准基准点，校准方法采用没有经过精度校准的普通万用表校准。而汇流箱由于工艺简单，很多非行业劳动密集型厂家涉足，尤甚者没有精度概念，竟然将分辨率为精度提供给用户，测试方法将无从谈起；2.电站逆变器发电量之和应与电站并网点关口表发电量数据近似相等，而实际数据最大相差可达5％，如关口表由电网公司校对检验合格，才允许安装，精度为0.2级。而逆变器则厂家自行校准，其输出精度有的连1.0级都无法保证；3.辐照表是测量太阳的辐照强度的一种测量设备表，可反应太阳每一时刻的辐照强度，该辐照强度是衡量光伏方阵的发电量及效率的依据，依据辐照表辐照值，可计算出光伏组件的发电量。而通过第一级汇流箱监测数据，得到的发电数与计算值偏差很大，原因是由于辐照表测量精度为5级，反映到光伏组件上的输出功率为W/m2，当最大误差为5％时，光伏组件输出功率1000W就有50W的偏差，相当于950W～1050W输出。而光伏组串输出参数是通过汇流箱设备采集，由于成本及利益关系，采用的廉价传感器精度很低，有的厂家采用分辨率为精度，蒙骗用户。而汇流箱的电压、电流采用没经定期校准对的万用表相对精度为基准校准。如采用为1.0％级精度监测汇流箱数据时，同样的光伏组件输出功率1000W就有10W的偏差，相当于990W～1010W输出，如辐照度采集为正偏差时，汇流箱采集为负偏差时，则最大误差为60W。更重要的是在电站监控系统分析评估时，对两台上下关联设备同一点采集物理量，两组采集数据不同时，无从下手。由于数据的不统一、不准确，导致电站数据不规范分析无法进行，由此电站智能化监控形同虚设，造成资源极大的损失。基于上述现象，如对现有电站采用更换硬件设备解决现上述问题，一是投资大时间长，二是费用高，相当于新建电站，不现实。由此本专利技术提出一种“基于光伏电站关口表数据对电站数据递推偏差修正方法”。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有方法的缺点，提出一种基于光伏电站关口表对电站数据递推误差修正方法。本专利技术利用现有电站监控系统通过建立不同的函数关系式，并依据该函数关系式，以光伏电站并网点绝对精度0.2％级关口表为标准，对电站监控系统采集到的光伏电站变压器测控数据进行偏差修正，再以变压器测控数据的偏差修正值为标准，对采集到的逆变器数据进行偏差修正。以此类推，再以逆变器数据的偏差修正值为标准，对采集到的光伏电站汇流箱数据进行偏差修正，以此类推，直至辐照表的输出数据逐层进行误差倒置分析及递推修正，实现电站设备每一时刻运行状态的真实、精准监控，对运维管理、数据挖掘、大数据分析的准确性和有效性提供保障。本专利技术可以提高数据精度，满足智能电站的要求，并且见效快、成本低。应用本专利技术的所述光伏电站是由发电端的光伏组串、汇集光伏组串输出电流的汇流箱、逆变器、升压输出的变压器、辐照表及电站监控系统组成的。并网点与n台变压器的输出端连接，第n台变压器的输入端与n台逆变器的输出端连接，第n台逆变器的输入端与n台汇流箱的输出连接，第n台汇流箱的输入端与n串光伏组串的输出端连接，n≥1。其中辐照表是测量太阳的辐照强度的一种测量仪表，位于电站中心区，用于监测太阳每一时刻的辐照强度，辐照强度是衡量光伏方阵的发电量及效率的依据。所述的电站监控系统实时监测来自汇流箱、逆变器、变压器测控设备、辐照表和并网点关口表输出测量数据，对数据实时分析、修正、显示、存储，并经互联网上传到数据中心。所述的变压器测控设备是用来监测变压器的工作状态和输入输出电参数的仪表，对变压器测控设备的监测数据可上传到电站监控系统。所述的光伏电站对变压器测控设备、逆变器、汇流箱等的电气测量参数精度要求为1.0％～0.5％级，关于并网点关口表，电力管理部门要求安装精度为0.2％级电度表。本专利技术通过电站监控系统对光伏电站的数据误差进行分析及修正，具体步骤如下：第一步，电站监测系统实时采集光伏电站的设备数据如下：1)并网点关口表数据：当日发电量Ed0.2、电压U0.2、电流I0.2、有功功率P0.2；2)变压器测控设备数据：高压侧：电压U1n、电流I1n、功率Ph-1n；低压侧：电压u1n、电流i1n、功率Pl-1n；3)逆变器数据：输出侧：电压U2n、电流I2n、功率P2n、当日发电量Ed2n；输入侧：电压U3、电流I3、功率P3；4)汇流箱输出端数据：电压U4n、电流I4n、功率P4n；汇流箱输入端数据：电压U5n、电流I5n、功率P5n；5)辐照表：实测辐照度Fz、环境温度℃。第二步，对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧和低压侧的电流、电压、功率等数据进行偏差修正方法如下：由于并网点关口电度表或多功能电度表直接监测来自n台变压器测控设备变压器的输出电流、电压、功率等并网电参数，测量精度要求为0.2％级，而变压器测控设备测量精度一般为0.5％级，为提高变压器测控设备的测量精度及后续设备的测量精度，电站监控系统通过读取并网点关口电度表或多功能电度表的电流I0.2、电压U0.2、功率P0.2、当日发电量Ed0.2和n台变压器测控设备变压器高压侧的电流I1n、电压U1n、功率Ph_1n数据，以关口电度表的数据为标准，对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压测和低压侧电流、电压、功率数据进行偏差修正，分为如下七个步骤。1)首先对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧电流I1n和功率Ph_1n求和；2)依据并网点关口电度表或多功能电度表的电流I0.2对第n台变压器测控设备的变压器高压侧的电流I1n进行偏差修正，得到高压侧电流偏差修正值I1n_re；3)利用第n台变压器测控设备的变压器高压侧电流偏差修正值I1n_re和已知的第n台变压器高压侧输出电缆的电阻率γ1n、数量m1n及长度L1n等数据，计算第n台变压器高压侧输出端与并网点连接电缆功率损耗PL1n，并对n台变压器测控设备的变压器高压侧总的功率Pz1进行偏差修正；4)依据并网点关口电度表或多功能电度表的功率P0.2和电缆功率损耗PL1n，对第n台变压器测控设备的变压器高压侧功率Ph_1n进行偏差修正，得到变压器高压侧功率偏差修正值Ph1n_re；5)依据变压器高压侧功率偏差修正值Ph1n_re和第n台变压器效率η1，计算第n台变压器测控设备的变压器低压侧功率偏差修正值Pl1n_re；6)依据并网点关口电度表电压U0.2和第n台变压器高压侧电缆损耗电压降UL1n，计算第n台变压器测控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法，其特征在于，所述的修正方法通过建立不同的函数关系式，以光伏电站并网点绝对精度0.2％级关口表为标准，依据函数关系式，对电站监控系统采集到的光伏电站变压器测控数据进行偏差修正，再以变压器测控数据的偏差修正值为标准，对采集到的逆变器数据进行偏差修正，再以逆变器数据的偏差修正值为标准，对采集到的光伏电站汇流箱数据进行偏差修正，以此类推，直至辐照表的输出数据逐层进行误差倒置分析及递推修正，步骤如下：第一步，电站监测系统实时采集光伏电站的设备数据；第二步，对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧和低压侧的电流、电压、功率等数据进行偏差修正；第三步，修正n台逆变器的输出电流Iz2、电压U2、功率Pz2和当日发电量Ed2等数据；第四步，计算第n台逆变器MPPT最大功率点跟踪功率P3、电流I3、电压U3的偏差修正；第五步，对第n台汇流箱输出电流I4n和电压U4n进行偏差修正；第六步，对第n台汇流箱n输入电流I5n及电压U5n进行偏差修正；第七步，依据第n组光伏组串输出功率偏差修正值P5n_re递推辐照度。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法，其特征在于，所述的修正方法通过建立不同的函数关系式，以光伏电站并网点绝对精度0.2％级关口表为标准，依据函数关系式，对电站监控系统采集到的光伏电站变压器测控数据进行偏差修正，再以变压器测控数据的偏差修正值为标准，对采集到的逆变器数据进行偏差修正，再以逆变器数据的偏差修正值为标准，对采集到的光伏电站汇流箱数据进行偏差修正，以此类推，直至辐照表的输出数据逐层进行误差倒置分析及递推修正，步骤如下：第一步，电站监测系统实时采集光伏电站的设备数据；第二步，对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧和低压侧的电流、电压、功率等数据进行偏差修正；第三步，修正n台逆变器的输出电流Iz2、电压U2、功率Pz2和当日发电量Ed2等数据；第四步，计算第n台逆变器MPPT最大功率点跟踪功率P3、电流I3、电压U3的偏差修正；第五步，对第n台汇流箱输出电流I4n和电压U4n进行偏差修正；第六步，对第n台汇流箱n输入电流I5n及电压U5n进行偏差修正；第七步，依据第n组光伏组串输出功率偏差修正值P5n_re递推辐照度。2.按照权利要求1所述的基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法，其特征在于，所述的第一步中电站监测系统实时采集光伏电站的设备数据如下：1)并网点关口表数据：当日发电量Ed0.2、电压U0.2、电流I0.2、有功功率P0.2；2)变压器测控设备数据：高压侧：电压U1n、电流I1n、功率Ph-1n；低压侧：电压u1n、电流i1n、功率Pl-1n；3)逆变器数据：输出侧：电压U2n、电流I2n、功率P2n、当日发电量Ed2n；输入侧：电压U3、电流I3、功率P3；4)汇流箱输出端数据：电压U4n、电流I4n、功率P4n；汇流箱输入端数据：电压U5n、电流I5n、功率P5n；5)辐照表：实测辐照度Fz、环境温度℃。3.按照权利要求1所述的基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法，其特征在于，所述的第二步中，对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧和低压侧的电流、电压、功率进行偏差修正的方法如下：1)首先对实时采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧电流I1n和功率Ph_1n求和：式中，Iz1为对同一时刻采集的各台变压器测控设备的变压器高压侧电流I1n的求和，Pz1对同一时刻采集的各台变压器测控设备的变压器高压侧功率Ph_1n的求和，n为整数，n≥1；2)对第n台变压器测控设备的变压器高压侧电流I1n进行偏差修正；首先计算n台变压器测控设备的变压器高压侧电流Iz1与并网点关口表电流I0.2的偏差ΔI1：ΔI1＝Iz1-I0.2(3)通过电流偏差ΔI1与n台变压器测控设备的变压器高压侧电流Iz1的比值，得到每台变压器测控设备的变压器高压侧每安培电流的偏差系数λI1：由式(4)得到的每台变压器测控设备变压器高压侧每安培电流偏差系数λI1与第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出电流I1n乘积，得到第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出电流偏差ΔI1n：ΔI1n＝λI1I1n(5)再通过第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出电流I1n与第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出电流偏差ΔI1n的差，得到第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出电流偏差修正值I1n_re：I1n_re＝I1n-ΔI1n(6)3)对n台变压器测控设备的变压器高压侧的总功率Pz1进行偏差修正；由于变压器高压侧输出电缆的电阻率γ1n、数量m1n、长度L1n及第n台变压器测控设备的变压器高压侧电流偏差修正值I1n_re已知，计算第n台变压器高压侧输出端与并网点连接电缆的损耗功率PL1n为：由式(7)的计算结果可计算n台变压器高压侧输出端与并网点关口电度表连接电缆的损耗功率PzL1为：式中，L1n为第n台变压器高压侧输出端到并网点的电缆长度、m1n为第n台变压器高压侧输出端到并网点的电缆数量、γ1n为第n台变压器高压侧输出端到并网点的电缆的电阻率、I1n为第n台变压器高压侧输出端到并网点的电缆的输出电流I1n，n为整数，n≥1；计算n台变压器测控设备的变压器高压侧总的功率修正偏差值Pz1_re：Pz1_re＝P0.2+PzL1(9)式中，P0.2为并网点关口表输出功率；由此，n台变压器测控设备高压侧输出功率Pz1与功率偏差修正值Pz1_re的功率偏差ΔP1为：ΔP1＝Pz1-Pz1_re(10)式中，Pz1为对采集的n台变压器测控设备的变压器高压侧输出功率Ph_1n的求和；由此得到每台变压器测控设备的变压器高压侧每瓦功率的偏差系数λP1为：4)由式(11)得到的每台变压器测控设备的变压器高压侧每瓦功率的偏差系数λP1与第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出功率Ph_1n的乘积，得到第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出功率偏差ΔPh_1n：ΔPh_1n＝λP1Ph_1n(12)第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出功率Ph_1n与第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出功率偏差ΔPh_1n的差，加上电缆功率损耗PL1n，得到第n台变压器测控设备的变压器高压侧功率偏差修正值Ph1n_re：Ph1n_re＝ΔPh_1n+PL1n(13)5)对第n台变压器测控设备的变压器低压侧输入功率Pl_1n进行偏差修正；依据式(13)得到的第n台变压器测控设备的变压器高压侧输出功率偏差修正值P1n_re及已知的第n台变压器的转换效率η1，计算第n台变压器测控设备的变压器低压侧输入功率偏差修正值Pl1n_re：Pl1n_re＝η1Ph1n_re(14)6)对第n台变压器测控设备的变压器高压侧电压U1n进行偏差修正；由于已知第n台变压器输出电流偏差修正值I1n_re，由此得到第n台变压器高压侧输出端与并网点连接电缆电压降UL1n：UL1n＝m1nL1nγ1nI1n_re(15)式中，η1为第n台变压器的转换效率，γ1n为第n台变压器高压侧输出端与并网点连接电缆的电阻率，m1n为第n台变压器高压侧输出端与并网点连接电缆数量，L1n为第n台变压器高压侧输出端到并网点的电缆长度，I1n_re为第n台变压器输出电流偏差修正值；又由于第n台变压器测控设备的变压器高压侧电压偏差修正值U1n_re减去第n台变压器高压侧输出端与并网点连接电缆的电压降UL1n等于并网点关口表电压U0.2，由此第n台变压器测控设备的变压器高压侧电压偏差修正值U1n_re为：U1n_re＝U0.2+UL1n(16)7)对第n台变压器测控设备的变压器低压侧电压u1n、电流i1n进行偏差修正；由式(16)得到的第n台变压器测控设备的变压器高压侧电压偏差修正值U1n_re，以及已知的变压器变比B，可计算出第n台变压器测控设备的变压器低压侧的电压偏差修正值u1n_re：由式(14)得到的第n台变压器测控设备的变压器低压侧输入功率偏差修正值Pl1n_re，及式(17)得到的第n台变压器测控设备的变压器低压侧电压偏差修正值u1n_re，可计算出第n台变压器测控设备的变压器低压侧电流偏差修正值i1n_re：式中，η1为第n台变压器的转换效率。4.按照权利要求1所述的基于光伏电站并网点关口表对电站数据递推误差的修正方法，其特征在于，所述的第三步中，修正n台逆变器的输出电流Iz2、电压U2、功率Pz2和当日发电量Ed2的方法如下：对逆变器输出数据进行偏差修正的方法如下：1)首先以式(14)、式(17)和式(18)计算得到的第n台变压器测控设备的变压器低压侧输入端的的功率偏差修正Pl1n_re、电压偏差修正u1n_re、电流偏差修正i1n_re为标准，对第n台变压器对应接入的n台逆变器输出数据进行修正；2)对第n台逆变器的输出电流i2n进行偏差修正；首先电站监控系统对采集到的n台逆变器实时输出电流i2n求和：式中，Iz2为n台逆变器实时输出电流i2n之和，n为≥1的整数；第n台变压器测控设备的变压器低压侧输入端的电流偏差修正值i1n_re应与n台逆变器实时输出电流i2n之和Iz2相等，由于测量精度的原因造成偏差，计算第n台变压器测控设备的变压器低压侧输入端的电流偏差修正值i1n_re和n台逆变器实时输出电流之和Iz2的电流差值ΔI2：ΔI2＝Iz2-i1n_re(20)式中，Iz2为n台逆变器实时输出电流i2n之和，i1n_re为第n台变压器测控设备变压器低压侧输入端的电流偏差修正值；通过电流差值ΔI2与n台逆变器实时输出电流之和Iz2之比，可计算出n台逆变器每安培电流的偏差系数λI2：由式(21)求得的每台逆变器每安培电流的偏差系数λI2与第n台逆变器输出电流i2n的乘积，计算第n台逆变器的输出电流偏差值Δi2n：Δi2n＝λI2i2n(22)再通过第n台逆变器输出电流i2n与第n台逆变器的输出电流偏差值Δi2n的差值计算，得到第n台逆变器的输出电流偏差修正值i2n_re：i2n_re＝i2n-Δi2n(23)3)对第n台逆变器输出电压U2n进行偏差修正；由第n台逆变器输出电流偏差修正值i2n_re，以及已知的第n台逆变器输出端与第n台变压器低压侧输入端连接电缆的长度L2n、数量m2n、电阻率γ2n，计算出第n台变压器低压侧输入端与逆变器输出端连接电缆的功率损耗pL2n：同时计算出第n台逆变器输出与变压器第n台变压器低压侧输入端连接电缆的电压降UL2n：UL2n＝m2nL2nγ2ni2n_re(26)由式(26)得到的第n台逆变器输出与变压器低压侧输入端连接电缆的电压降UL2n和第n台变压器测控设备的变压器低压侧电压偏差修正值u1n_re，递推出第n台逆变器输出电压偏差修正值为：U2n_re＝u1n_re+UL2n_re(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，王哲，许洪华，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11