一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法。该法包括：对光伏发电站运行数据进行数据归纳统计，并根据归纳统计后的运行数据与预设的并网性能评价指标的关联性，得到用于进行并网性能评价指标评估的数据源；对并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据；根据设定的指标评价方法，对评价数据进行分析评估，得到光伏发电站并网性能评估结果。本发明专利技术提供的技术方案基于长期运行数据进行光伏电站并网性能实证性评价，补充现有光伏电站并网性能现场检测及评价方法的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法及系统
本专利技术涉及光伏电站评估
，具体涉及一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法及系统。
技术介绍
由于光伏发电本身具有随季节、日夜等变化而引起的波动性、随机性、间歇性等固有特征，随着光伏电站建设规模增大、渗透率增加，光伏电站并网安全问题日益凸显，如引起电网电压波动、影响电网电压/频率稳定性等，如何有效评价光伏电站并网性能，规范光伏电站并网行为始终是国内外关注焦点。目前，光伏电站并网性能评估以现场测试为主要手段，现场检测数据能够准确反映检测周期内的光伏电站并网性能，能够评估光伏电站短期并网特性，但光伏电站并网运行性能具备长期属性，在较长的时间范围内是否始终满足行业或国家标准中的技术要求无法考核，且光伏电站类型多，部分光伏电站建设因地制宜，地理环境较恶劣，不适用于移动检测装置开展现场检测。
技术实现思路
为了补充现有光伏电站并网性能现场检测及评价方法的不足，评估光伏发电站是否在较长时间范围内始终满足行业或国家标准技术要求，本专利技术提供一种基于光伏发电站长期运行数据的并网性能评估方法及系统。本专利技术提供的技术方案是：一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，包括：对光伏发电站运行数据进行数据归纳统计，并根据所述归纳统计后的运行数据与预设的并网性能评价指标的关联性，得到用于进行并网性能评价指标评估的数据源；对所述并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据；根据设定的指标评价方法，对所述评价数据进行分析评估，得到光伏发电站并网性能评估结果；所述预设的并网性能评价指标包括电网适应性评价指标、电能质量指标、功率控制指标和低电压穿越指标。优选的，所述光伏发电站运行数据包括：从采集与监视控制系统获取的辐照度、并网点三相电压、三相电流、无功功率、有功功率、频率、调度指令信息数据；从电能质量监测装置获取的电能质量数据；从同步向量测量装置获取的电压、电流、功率、相角数据；从故障录波装置获取的故障前后电压、电流、功率、频率数据。进一步的，所述对光伏发电站运行数据进行数据归纳统计，包括：将光伏发电站运行数据按照时间尺度类型、监测对象类型、监测时间段进行分类；采用数据筛选的聚类算法，针对分类后的所述光伏发电站运行数据进行异常处理和分析，滤除非有效数据，得到有效的原始数据；获取所述有效原始数据评价时间区间内的电压、电流、有功功率、无功功率的最大值和最小值，作为电压、电流、有功功率、无功功率数据中电气量的极大值和极小值。进一步的，所述时间尺度类型包括：分钟级数据和毫秒级数据；所述监测对象类型包括：光伏发电站；所述监测时间段的确定包括：按照评估需求统一监测时间段，将不大于数据采集装置记录的最短的时间区间作为监测时间段。进一步的，所述归纳统计后的运行数据与预设的并网性能评价指标的关联性，包括：电网适应性指标的二级指标为电压适应性与频率适应性，对应的运行数据包括：并网点电压、频率、有功功率；电能质量指标的二级指标为电压偏差、电压波动和闪变、谐波及间谐波、电压不平衡度、直流分量，对应的运行数据包括：电能质量数据；功率控制指标的二级指标为功功率变化率、有功功率控制、无功输出范围、无功功率控制，对应的运行数据包括：并网点有功功率、并网点无功功率、辐照度；低电压穿越指标的二级指标为有功功率恢复速率、无功电流输出幅值及无功电流响应时间，对应的运行数据包括：并网点电压、故障时间、故障前后有功功率幅值、故障前后无功电流幅值。进一步的，所述对所述并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据，包括：针对电网适应性指标评估数据源进行筛选计算，得到电压适应性、频率适应性指标评价数据；针对电能质量指标评估数据源进行筛选计算，得到电压偏差、电压波动和闪变、谐波及间谐波、电压不平衡度、直流分量指标评价数据；针对功率控制指标评估数据源进行筛选计算，得到有功功率变化率、有功功率控制、无功输出范围、无功功率控制指标评价数据；针对低电压穿越指标评估数据源进行筛选计算，得到有功功率恢复速率、无功电流输出幅值、无功电流响应时间指标评价数据。进一步的，所述针对电网适应性指标评估数据源进行筛选计算，得到电压适应性、频率适应性指标评价数据，包括；从电网适应性指标评估数据源中，获取评价时间区间内处于并网点电压输出范围内的并网点电压数据，根据所述并网点电压数据确定电压适应性电网工况，并根据所述电压适应性电网工况筛选出对应时刻至设定时间范围内的有功功率输出幅值，作为电压适应性指标评价数据；从电网适应性指标评估数据源中，获取评价时间区间内的频率数据，根据所述频率数据确定频率适应性电网工况，并根据所述频率适应性电网工况筛选出对应时刻至设定时间范围内的有功功率输出幅值及频率幅值，作为频率适应性指标评价数据；所述并网点电压输出范围由运行数据中评价时间区间内电压的极大值和极小值确定。进一步的，所述针对电能质量指标评估数据源进行筛选计算，得到电压偏差、电压波动和闪变、谐波及间谐波、电压不平衡度、直流分量指标评价数据，包括：判断电网中是否存在电能质量监测装置；当电网中存在电能质量检测装置时，从电能质量监测装置直接获取的数据，作为电压偏差、电压波动和闪变、谐波及间谐波、电压不平衡度、直流分量指标评价数据；否则根据从采集与监视控制系统或同步向量测量装置中获取的并网点三相电压数据计算得到电压偏差和电压不平衡度指标评价数据。进一步的，所述针对功率控制指标评估数据源进行筛选计算，得到有功功率变化率、有功功率控制、无功输出范围、无功功率控制指标评价数据，包括：获取光伏发电站并网点有功功率变化率超过设定比例的装机容量/分钟的有功功率，作为有功功率变化率指标评价数据，同时使用对应的辐照度数据作为校验；获取调度有功功率指令数据与对应时间区间的光伏发电站并网点有功功率输出幅值，作为有功功率控制评价数据；获取处于运行数据中评价时间区间内的无功功率数据的极大值和极小值范围内的无功输出数据，作为无功输出范围评价数据；获取调度无功功率指令数据与对应时间区间的光伏发电站并网点无功功率输出与数据电压数据，作为无功功率控制评价数据。进一步的，所述针对低电压穿越指标评估数据源进行筛选计算，得到有功功率恢复速率、无功电流输出幅值、无功电流响应时间指标评价数据，包括：获取故障录波装置运行数据中的电压瞬时值，根据所述电压瞬时值计算基波正序电压有效值，并根据所述基波正序电压有效值判断电网工况；当所述电网工况处于低电压穿越状态时，从故障录波装置运行数据中获取每次低电压穿越故障前1秒至故障后1分钟的电压电流瞬时值，计算得到有功功率恢复速率、无功电流输出幅值和无功电流输出响应时间，作为低电压穿越指标评价数据；否则选取下一评价时间区间的电压瞬时值，重新计算基波正序电压有效值。一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估系统，所述系统包括：数据关联性分析模块，用于采集光伏发电站运行数据，对运行数据进行数据统计归纳分析，并分析运行数据与并网性能评价指标的关联性，得到用于进行并网性能评价指标评估的数据源；数据筛选模块，用于对并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据；光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，包括：对光伏发电站运行数据进行数据归纳统计，并根据所述归纳统计后的运行数据与预设的并网性能评价指标的关联性，得到用于进行并网性能评价指标评估的数据源；对所述并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据；根据设定的指标评价方法，对所述评价数据进行分析评估，得到光伏发电站并网性能评估结果；所述预设的并网性能评价指标包括电网适应性评价指标、电能质量指标、功率控制指标和低电压穿越指标。

【技术特征摘要】
1.一种基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，包括：对光伏发电站运行数据进行数据归纳统计，并根据所述归纳统计后的运行数据与预设的并网性能评价指标的关联性，得到用于进行并网性能评价指标评估的数据源；对所述并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据；根据设定的指标评价方法，对所述评价数据进行分析评估，得到光伏发电站并网性能评估结果；所述预设的并网性能评价指标包括电网适应性评价指标、电能质量指标、功率控制指标和低电压穿越指标。2.根据权利要求1所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所述光伏发电站运行数据包括：从采集与监视控制系统获取的辐照度、并网点三相电压、三相电流、无功功率、有功功率、频率、调度指令信息数据；从电能质量监测装置获取的电能质量数据；从同步向量测量装置获取的电压、电流、功率、相角数据；从故障录波装置获取的故障前后电压、电流、功率、频率数据。3.根据权利要求2所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所述对光伏发电站运行数据进行数据归纳统计，包括：将光伏发电站运行数据按照时间尺度类型、监测对象类型、监测时间段进行分类；采用数据筛选的聚类算法，针对分类后的所述光伏发电站运行数据进行异常处理和分析，滤除非有效数据，得到有效的原始数据；获取所述有效原始数据评价时间区间内的电压、电流、有功功率、无功功率的最大值和最小值，作为电压、电流、有功功率、无功功率数据中电气量的极大值和极小值。4.如权利要求3所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所述时间尺度类型包括：分钟级数据和毫秒级数据；所述监测对象类型包括：光伏发电站；所述监测时间段的确定包括：按照评估需求统一监测时间段，将不大于数据采集装置记录的最短的时间区间作为监测时间段。5.根据权利要求3所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所述归纳统计后的运行数据与预设的并网性能评价指标的关联性，包括：电网适应性指标的二级指标为电压适应性与频率适应性，对应的运行数据包括：并网点电压、频率、有功功率；电能质量指标的二级指标为电压偏差、电压波动和闪变、谐波及间谐波、电压不平衡度、直流分量，对应的运行数据包括：电能质量数据；功率控制指标的二级指标为功功率变化率、有功功率控制、无功输出范围、无功功率控制，对应的运行数据包括：并网点有功功率、并网点无功功率、辐照度；低电压穿越指标的二级指标为有功功率恢复速率、无功电流输出幅值及无功电流响应时间，对应的运行数据包括：并网点电压、故障时间、故障前后有功功率幅值、故障前后无功电流幅值。6.如权利要求5所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所述对所述并网性能评价指标评估的数据源进行筛选计算，得到用于进行光伏发电站并网性能评估的评价数据，包括：针对电网适应性指标评估数据源进行筛选计算，得到电压适应性、频率适应性指标评价数据；针对电能质量指标评估数据源进行筛选计算，得到电压偏差、电压波动和闪变、谐波及间谐波、电压不平衡度、直流分量指标评价数据；针对功率控制指标评估数据源进行筛选计算，得到有功功率变化率、有功功率控制、无功输出范围、无功功率控制指标评价数据；针对低电压穿越指标评估数据源进行筛选计算，得到有功功率恢复速率、无功电流输出幅值、无功电流响应时间指标评价数据。7.如权利要求6所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所述针对电网适应性指标评估数据源进行筛选计算，得到电压适应性、频率适应性指标评价数据，包括；从电网适应性指标评估数据源中，获取评价时间区间内处于并网点电压输出范围内的并网点电压数据，根据所述并网点电压数据确定电压适应性电网工况，并根据所述电压适应性电网工况筛选出对应时刻至设定时间范围内的有功功率输出幅值，作为电压适应性指标评价数据；从电网适应性指标评估数据源中，获取评价时间区间内的频率数据，根据所述频率数据确定频率适应性电网工况，并根据所述频率适应性电网工况筛选出对应时刻至设定时间范围内的有功功率输出幅值及频率幅值，作为频率适应性指标评价数据；所述并网点电压输出范围由运行数据中评价时间区间内电压的极大值和极小值确定。8.如权利要求6所述的基于运行数据的光伏发电站并网性能评估方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美茵，张军军，李红涛，董玮，吴蓓蓓，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网青海省电力公司，国网青海省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32