[發明專利]依據并網點關口表手抄數據修正電站數據偏差的方法

有效

• 申請號: 201710647470.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107544049B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 楊子龍;王哲;侯艷嬌;王一波
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04;G01R35/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種依據并網點關口表手抄數據修正電站數據偏差的方法，其特征在于：所述的修正方法通過所建立的函數關系式，以光伏電站并網點關口表手抄當日發電量值為標準，利用電站監控系統采集的數據，計算并網點處的等效輸出功率P_0.2、電壓U_0.2、電流I_0.2，并以此輸出功率P_0.2、電壓U_0.2、電流I_0.2為標準，對電站監控系統采集到的光伏電站變壓器測控數據進行偏差修正，再以變壓器測控數據的偏差修正值為標準，對采集到的逆變器數據進行偏差修正，然后以逆變器數據的偏差修正值為標準，對采集到的光伏電站匯流箱數據進行偏差修正，以此類推，對輻照表的輸出數據逐層進行遞推修正步驟如下：

第一步，電站監控系統實時采集光伏電站設備數據及錄入手抄關口表數據；

第二步，計算某一時刻并網點關口表發電量的增量ΔE_d0.2與同時刻n臺逆變器發電量的增量ΔE_d2的比值系數ε、平均值和光伏電站并網點處的等效輸出功率P_0.2；

第三步，對實時采集的n臺變壓器測控系統的變壓器高壓測、低壓側的電流、電壓、功率進行偏差修正，計算并網點處的等效電流I_0.2和推導并網點處的等效電壓U_0.2；

第四步，修正n臺逆變器的輸出電流和I_z2、電壓U₂、功率和P_z2及第n臺逆變器輸出電流I_2n、電壓U_2n、功率P_2n、當日發電量E_d2；

第五步，對第n臺逆變器MPPT最大功率點跟蹤功率P₃、電流I₃、電壓U₃進行偏差修正；

第六步，對第n臺匯流箱輸出電流I_4n、電壓U_4n和輸出功率P_4n進行偏差修正；

第七步，對第n臺匯流箱n組光伏組串輸入電流i_5n和電壓U_5n進行偏差修正；

第八步，依據第n組光伏組串輸出功率偏差修正值P_{5n_re}遞推輻照度F_{V_re}；

所述的第二步中，計算某一時刻并網點關口表發電量的增量ΔE_d0.2與同時刻n臺逆變器發電量的增量ΔE_d2的比值系數ε、平均值和光伏電站并網點處的等效輸出功率P_0.2的方法如下：

1)校準并網點關口表與光伏電站監控系統的時間，錄入并網點關口表當日發電量E_d0.2；

選擇無云天氣分別對早、中、晚三個時段中的某一時刻，讀取并記錄并網點關口表n組最短時間間隔的當日發電量E_d0.2及對應的時間戳，n為整數，n≥1，并將并網點關口表n組最短時間間隔的當日發電量E_d0.2及對應的時間戳數據錄入電站監控系統，電站監控系統依據n組最短時間間隔的當日發電量E_d0.2對應的時間戳，在電站監控系統中對應檢索到同一時刻的n臺逆變器當日發電量E_d2n；

2)計算某一時刻的手抄并網點關口表當日發電量的增量ΔE_d0.2與n臺逆變器當日發電量的增量ΔE_d2的比值系數ε；

對某一時間內的t₁時刻與t₂時刻手抄并網點關口表當日發電量E_{d0.2_t}分別定義為E_{d0.2_t1}、E_{d0.2_t2}，與之對應的電站監控系統采集的t₁時刻與t₂時刻n臺逆變器當日發電量E_{d2n_t}分別定義為E_{d2n_t1}、E_{d2n_t2}；

電站監控系統分別對t₁時刻與t₂時刻n臺逆變器當日發電量E_{d2n_t}和T_2n時刻n臺逆變器輸出功率P_2n求和：

式(2)、式(3)中，n為≥1的整數，t分別為t₁、t₂時刻；

計算并網點關口表t₁時刻手抄當日發電量E_{d0.2_t1}、t₂時刻手抄當日發電量E_{d0.2_t2}的手抄當日發電量的增量ΔE_d0.2，以及t₁時刻與t₂時刻的n臺逆變器當日發電量之和的增量ΔE_d2：

ΔE_d0.2＝E_{d0.2_t2}-E_{d0.2_t1} (4)

ΔE_d2＝E_{d2_t2}-E_{d2_t1} (5)

將某一時刻手抄當日發電量的增量ΔE_d0.2、n臺逆變器當日發電量之和的增量ΔE_d2的比值定義為系數ε

3)計算多組當日發電量比值系數ε的平均值

對n組并網點關口表某一時刻發電量的增量ΔE_d0.2和對應同一時刻電站監控系統采集計算的當日發電量的增量ΔE_d2比值系數ε求和，再求平均值有下式：

式(7)中n為比值系數ε求和的組數，n為≥1的整數；

4)計算光伏電站并網點處的等效輸出功率P_0.2；

計算T_2n時刻并網點處的等效輸出功率：

式(8)中，P_0.2為光伏電站并網點處的等效輸出功率，為當日發電量比值系數ε的平均值，P₂為n臺逆變器輸出功率之和，ΔE_d0.2手抄當日發電量的增量，ΔE_d2 n臺逆變器當日發電量之和的增量；

所述的第三步中，對實時采集的n臺變壓器測控系統的變壓器高壓測、低壓側的電流、電壓、功率等數據進行偏差修正，計算并網點處的等效電流I_0.2和推導并網點處的等效電壓U_0.2的方法如下：

電站監控系統以當日發電量比值系數平均值和T_2n時刻的n臺逆變器輸出功率之和P₂，計算得到的T_2n時刻并網點處的等效輸出功率P_0.2為標準，對T_2n時刻采集的n臺變壓器測控設備的變壓器高壓測和低壓側的電流、電壓、功率進行偏差修正，方法如下：

1)首先分別對實時采集的T_2n時刻n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側電流I_1n、功率P_{h_1n}求和：

式中，I_z1為各臺變壓器測控設備的變壓器高壓側T_2n時刻采集的電流I_1n的求和，P_z1為各臺變壓器測控設備的變壓器高壓側T_2n時刻采集的功率P_{h_1n}數據求和，n為≥1的整數；

2)通過T_2n時刻的第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側已知的輸出電流I_1n和第n臺變壓器高壓側輸出端到并網點的電纜數據，計算電纜功率損耗P_L1n及電壓降U_L1n；

U_L1n＝m_1nL_1nγ_1nI_1n (12)

由式(11)得到的結果計算出n臺變壓器高壓側輸出端與并網點連接電纜在T_2n時刻總的功率損耗P_zL1為：

式中，L_1n為第n臺變壓器高壓側輸出端到并網點電纜的長度、m_1n為第n臺變壓器高壓側輸出端到并網點電纜的數量、γ_1n為第n臺變壓器高壓側輸出端到并網點電纜的電阻率、I_1n為第n臺變壓器高壓側輸出端到并網點電纜的輸出電流I_1n；n為≥1的整數；

3)對第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側功率P_{h_1n}和低壓側功率P_{l_1n}進行偏差修正；

依據并網點處的等效輸出功率P_0.2和第n臺變壓器高壓側輸出端與并網點連接電纜損耗功率P_L1n，對第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側的輸出功率P_{h_1n}進行偏差修正，得到第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側的功率修正值P_{h1n_re}；

首先計算n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側功率偏差修正值P_{z1_re}：

P_{z1_re}＝P_0.2+P_zL1 (14)

由式(14)得到的結果，計算出n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側功率偏差ΔP₁為：

ΔP₁＝P_z1-P_{z1_re} (15)

式中，P_z1為n臺變壓器測控設備變壓器高壓側T_2n時刻采集的功率P_{h_1n}的求和；

由此得到每臺變壓器測控設備的變壓器高壓側每瓦功率的偏差系數λ_P1為：

由式(16)每臺變壓器測控設備變壓器高壓側每瓦功率的偏差系數λ_P1與第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側在T_2n時刻輸出功率P_{h_1n}的乘積，計算第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側輸出功率偏差ΔP_{h_1n}：

ΔP_{h_1n}＝λ_P1P_{h_1n} (17)

將第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側輸出功率P_{h_1n}與第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側輸出功率偏差ΔP_{h_1n}的差，加上電纜功率損耗P_L1n，得到第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側功率偏差修正值P_{h1n_re}：

P_{h1n_re}＝P_{h_1n}-ΔP_{h_1n}+P_L1n (18)

由式(18)得到的第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側功率偏差修正值P_{h1n_re}及已知的第n臺變壓器的轉換效率η₁，計算第n臺變壓器測控設備變壓器低壓側功率偏差修正值P_{l1n_re}：

P_{l1n_re}＝η₁P_{h1n_re} (19)；

4)推導并網點處的等效電壓值U_0.2；

將在T_2n時刻電站監控系統采集到的n臺變壓器測控設備變壓器高壓側輸出電壓U_1n，與對應時刻電纜損耗電壓降U_L1n進行差值計算，得到第n臺變壓器在并網點的輸出電壓U_{1n_r}：

U_{1n_r}＝U_1n-U_L1n (20)

又由于各臺變壓器輸出電壓U_1n通過電纜L_1n在并網點處并聯，所以每臺變壓器高壓側輸出電壓U_1n在并網點處電壓都相等，則有下式：

U_{11_r}＝U_{12_r}＝……＝U_{1n_r} (21)

式中，U_{11_r}、U_{12_r}、U_{1n_r}分別為第一臺、第二臺，……，第n臺變壓器高壓側經電纜在并網點的輸出電壓，n為≥1的整數；

將n臺變壓器并網點處的電壓U_{1n_r}求和再求平均，該平均值近似等于并網點處的等效電壓值U_0.2，則有下式：

式中，n為≥1的整數；

5)對第n臺變壓器測控設備高壓側電壓U_1n進行偏差修正；

采用經修正后的并網點處的等效電壓U_0.2，加上由式(12)所得第n臺變壓器高壓側輸出端與并網點連接電纜電壓降U_L1n，得到第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側電壓偏差修正值U_{1n_re}：

U_{1n_re}＝U_0.2+U_L1n (23)；

6)對第n臺變壓器測控設備的變壓器低壓側電壓u_1n進行偏差修正；

通過已知的變壓器變比B及第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側電壓偏差修正值U_{1n_re}，計算第n臺變壓器測控設備的變壓器低壓側電壓偏差修正值u_{1n_re}：

7)計算并網處的等效輸出電流I_0.2；

由式(8)和式(22)可知并網處的等效輸出功率P_0.2和電壓值U_0.2，由此得到并網處的等效輸出電流I_0.2：

8)依據并網點處的等效輸出電流I_0.2，對第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側電流I_1n進行偏差修正；

由式(9)和式(25)得到的結果，計算n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側電流I_z1與并網處的等效電流I_0.2的電流偏差值ΔI₁：

ΔI₁＝I_0.2-I_z1 (26)

式中，I_0.2為并網處的等效T_2n時刻的輸出電流，I_z1為n臺變壓器測控設備高壓側T_2n時刻采集的電流I_1n之和；

通過并網處的等效電流偏差值ΔI₁計算每臺變壓器測控設備變壓器高壓側的每安培電流偏差系數λ_I1：

由式(27)的每臺變壓器測控設備的變壓器高壓側的每安培電流偏差系數λ_I1與第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側輸出電流I_1n乘積，計算第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側輸出電流偏差ΔI_1n：

ΔI_1n＝λ_I1I_1n (28)

計算第n臺變壓器測控設備的變壓器高壓側輸出電流I_1n與第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側輸出電流偏差ΔI_1n的差，得到第n臺變壓器測控設備變壓器高壓側輸出電流偏差修正值I_{1n_re}：

I_{1n_re}＝I_1n-ΔI_1n (29)；

9)對第n臺變壓器測控設備的變壓器低壓側電流i_1n的偏差修正；

由式(19)和式(24)可知第n臺變壓器測控設備變壓器低壓側功率偏差修正值P_{l1n_re}和電壓偏差修正值u_{1n_re}，由此計算出第n臺變壓器測控設備的變壓器低壓側電流偏差修正值i_{1n_re}：