[發明專利]一種高壓用戶光伏發電電能計量系統及其方法

在審

• 申請號: 201310319469.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103364631A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 林繁濤;陳松方;白靜芬;趙莎;王猛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電能計量技術，具體講涉及一種高壓用戶光伏發電電能計量系統及其方法。

背景技術

分布式光伏發電是指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，但一些光照條件較好的偏遠省份，由于自然環境極適合光伏發電，但用電量需求不大，無法就地應用。因此需要通過升壓解決長途運輸中的損耗問題。

光伏發電產業的迅速發展和國網公司促進分布式光伏發電系統發展的一系列舉措，對電能計量工作提出了更高的要求。尤其是國家發改委擬制定鼓勵光伏發電的電價政策的情況下，極有可能出現光伏發電用戶利用光伏發電與用電差價牟取不正當利益的現象。目前，還并沒有一套相應的系統或方法對其進行監測，探討光伏發電并網涉及的計量點選擇、防竊電方式等一系列相關問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高壓用戶光伏發電電能計量系統及其方法。本發明由直流電能表、交流電壓互感器、交流電流互感器、交流電能表、用電信息采集設備和采集系統、控制計算機及后臺軟件構成；直流電能表負責計量光伏發電側的直流電能的大小，測量值通過用電信息采集設備采集至控制計算機用于與交流側發電數據進行比較；光伏發電系統經過逆變器后，交流側通過使用交流電能表進行上網交流電能的計量，測量值通過用電信息采集設備采集至控制計算機與直流側電能數據進行比較，由后臺控制軟件進行是否竊電的判定：如果未發生竊電事件，將交流側電能上報至主站；如發生竊電事件，將竊電事件報警信號發送至主站。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種高壓用戶光伏發電電能計量系統，其特征在于，所述系統包括光伏陣列、直流匯流裝置、直流電能表、并網逆變器、升壓變壓器、交流電壓互感器、交流電流互感器、交流電能表、用電信息采集設備和控制計算機；

所述光伏陣列發出的直流電能通過直流匯流裝置接入直流電能表；

所述直流電能表的電壓電流信號送入并網逆變器，經升壓變壓器進行升壓并接入用戶高壓母線，用戶高壓母線接入用戶負載；

用戶高壓母線經交流電壓互感器、交流電流互感器后接入供電高壓母線，經交流電壓互感器、交流電流互感器變換的小電壓電流信號接入交流電能表，交流電能表計量反向送入電網及正向用戶用電的電能量；

直流電能表測量的直流電能量與交流電能表測量的交流電能量通過用電信息采集設備進行數據采集，經用電信息采集設備將信息傳輸至控制計算機或主站。

優選的，所述交流電能表為雙向計量電能表，用于記錄通過交流電能表從高壓供電母線中提取的正向電量和并網逆變器輸出的多余電量的反向電量。

優選的，所述控制計算機或主站包括

比較模塊，用于直流電能數據與反向交流電能數據進行比較；

報警模塊，用于交流電能量大于直流電能量時，系統將發出報警。

優選的，所述直流電能表可測量電壓范圍為0－700V，電流范圍為0.1A－500A。

優選的，所述交流電壓互感器的測量范圍可達到10kV，交流電流互感器的測量范圍可達到2000A。

本發明基于另一目的提供的一種高壓用戶光伏發電電能計量方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）光伏陣列轉化能量并通過直流匯流裝置匯聚；

（2）直流匯流裝置調整電壓電流后輸出至直流電能表；

（3）直流電能表進行采樣計算并將得到直流電能傳輸至用電信息采集裝置，用電信息采集設備將所接收的直流電能信息上傳至控制計算機或采集系統主站；

（4）直流電能表通過并網逆變器轉化為交流信號，通過升壓變壓器與用戶高壓母線一致，并接至用戶高壓母線；

（5）用戶高壓母線上掛接用戶負載，并通過電壓電流互感器接至供電高壓母線上；

（6）交流電能表將接收的并網逆變器發出的或者高壓供電母線發出的交流信號經電壓電流互感器進行固定比例減小，并進行采樣計算得到交流電能傳輸至用電信息采集裝置，用電信息采集設備將所接收的交流電能信息上傳至控制計算機或采集系統主站；

（7）將采集到的正向交流電能信息直接用于計量收費依據，將直流電能數據與反向交流電能數據進行比較。

優選的，所述交流電壓互感器交流高壓信號，交流電流互感器可測量交流大電流信號。

優選的，所述步驟（6）中包括：