基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏發(fā)電竊電識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏發(fā)電竊電識別方法，屬于光伏發(fā)電監(jiān) 測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前常見分布式光伏發(fā)電竊電方法有市電整流逆變法、市電改接法、光伏計量表 升壓法、光伏計量表升流法。市電整流逆變法直接利用整流裝置將市電整流成直流，并聯(lián)于 光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流側(cè)，經(jīng)過光伏并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)化成交流電上網(wǎng)。使用運一方案，用戶甚至 可W不安裝光伏電池板，直接用整流裝置冒充光伏電池組件發(fā)電。市電改接法是用戶通過 調(diào)整其內(nèi)部接線方式，將光伏計量表的進線改接為市電的進線，此時光伏計量表的計量數(shù) 據(jù)為家電設(shè)備的耗電量。光伏計量表升壓法利用附加的升壓變壓器構(gòu)造一個虛高的電壓接 入到光伏計量表，使電表轉(zhuǎn)速加快，多計光伏發(fā)電量W騙取國家電價補貼。光伏計量表升流 法利用的調(diào)壓器相當于一臺副邊短路的變壓器，只需在原邊加一個很小的電壓，副邊即可 感應出較大電流，相當于在光伏計量表的電流回路上附加一個虛電流，使電表轉(zhuǎn)速加快，多 計發(fā)電量W騙取國家電價補貼。
[0003] 近年來，隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)不斷興起，基于分布式光伏發(fā)電其特殊的發(fā)電方式及 補貼政策，分布式光伏防竊電逐漸引起人們關(guān)注，有人提出一種基于光伏發(fā)電功率預測的 防竊電監(jiān)測方法，主要包括W下步驟：1)根據(jù)氣象數(shù)據(jù)和光伏電池參數(shù)信息計算光伏電池 理論輸出功率曲線；2)綜合考慮影響光伏發(fā)電并網(wǎng)輸出功率的因素預測光伏發(fā)電并網(wǎng)功 率；3)預測的光伏并網(wǎng)功率與光伏發(fā)電計量電表上傳的功率比較，判定功率是否異常；4) 通過異常信息統(tǒng)計判定可能存在竊電的光伏計量電表，進行防竊電監(jiān)測。此監(jiān)測方法存在 一定的不足，首先該方法進行光伏功率預測時，需綜合考慮光伏電池損失、逆變器損耗和交 流側(cè)并網(wǎng)損耗等對光伏輸出功率的影響，其中光伏電池損失包括電池溫度特性損失、組件 匹配性損失、光伏組件表面積灰損失、光伏電池本身老化損失和直流線損，逆變器損耗包括 最大功率跟蹤能量損失和逆變過程損失，交流側(cè)并網(wǎng)損耗包括交流線路損耗和變壓器損 耗。由于影響光伏發(fā)電并網(wǎng)輸出功率的因素眾多，利用該方法預測得到的光伏功率必然存 在一定的計算誤差。其次，該方法利用瞬時輸出功率作為判斷竊電與否的依據(jù)，氣象采樣 時間和功率采樣時間有可能會出現(xiàn)物理上的偏差，從而導致計算功率與采樣功率時間不一 致，若區(qū)間范圍選取不合適，會造成誤判的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏 發(fā)電竊電識別方法，采用穩(wěn)健回歸算法，規(guī)避了建模過程中各影響因素對計算精度的影響， 并且W電量作為竊電依據(jù)，由于電量為功率的累積值，減小了單個功率點誤差對判斷結(jié)果 的影響。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0006] 一種基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏發(fā)電竊電識別方法，其特征是，包括如下步驟：
[0007] 1)建立分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運行歷史信息數(shù)據(jù)庫；
[0008] 2)根據(jù)光生伏打效應特性和天體福照特點，對歷史數(shù)據(jù)中存在的異常數(shù)據(jù)進行判 定過濾；
[0009] 3)對過濾后的福照和功率數(shù)據(jù)，采用穩(wěn)健回歸模型算法得到福照功率曲線；
[0010] 4)根據(jù)數(shù)值天氣預報福照數(shù)據(jù)，利用生成的福照功率曲線，求得對應的光伏發(fā)電 功率；
[0011] 5)利用功率電量換算關(guān)系，計算分布式光伏電站不同時間的出力，得到理論發(fā)電 量；
[0012] 6)進行第一層判定：基于步驟5)得到的理論發(fā)電量，對測量的實際發(fā)電量進行判 斷是否正常；
[0013] 7)對步驟6)中判定為正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行第二層判定：將同區(qū)域各光伏電站日 發(fā)電量進行有效利用小時數(shù)折算；若第一層判定結(jié)果為"正常狀態(tài)"的電站日有效利用小時 數(shù)均大于同區(qū)域其他光伏電站日有效利用小時數(shù)，則判定該光伏電站不正常，存在竊電嫌 疑；
[0014] 8)對步驟7)中光伏電站正常的數(shù)據(jù)進行第=層判定：通過分析分布式光伏業(yè)主 "發(fā)電-用電"關(guān)系，進行竊電嫌疑判定，若其光伏發(fā)電量和本地負荷用電量相當或本地負荷 用電量和歷史數(shù)據(jù)庫的用電量對比依據(jù)經(jīng)驗值來說用電量明顯上升，則判定該分布式光伏 電站不正常，存在竊電嫌疑。
[0015] 前述的基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏發(fā)電竊電識別方法，其特征是，所述步驟1)中 數(shù)據(jù)庫包括光伏電站裝機容量、發(fā)電功率、發(fā)電量和同期氣象數(shù)據(jù)及其對應的光伏電站實 時輸出功率數(shù)據(jù)。
[0016] 前述的基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏發(fā)電竊電識別方法，其特征是，所述步驟2) 中，異常數(shù)據(jù)包括1)福照等于零、功率不為零的值；2)福照大于定值而功率為零的值；3) 超過此時太陽最大福照量的值。
[0017] 前述的基于穩(wěn)健回歸的分布式光伏發(fā)電竊電識別方法，其特征是，所述步驟6) 中，判定為正常狀態(tài)的實際發(fā)電量的數(shù)值范圍包含在理論發(fā)電量數(shù)值的70%~130%中。
[0018] 本發(fā)明所達到的有益效果：1)采用穩(wěn)健回歸算法，減小異常數(shù)據(jù)對模型精度的影 響，且避免了對光伏系統(tǒng)逆變模型和光電轉(zhuǎn)換模型的具體建模，分布式光伏出力計算精度 高；2)利用面積等效原理，將光伏出力計算模型計算值折算為理論發(fā)電量，進而與光伏電 站實際發(fā)電量進行對比，為竊電識別提供有力的理論依據(jù)；3)采用=層篩選架構(gòu)進行竊電 嫌疑判定，光伏電量異常判定準確性高，竊電判定可信度高，提高竊電稽查針對性。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明計算理論發(fā)電量的流程圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明的判別流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。W下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能W此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022] 針對目前分布式光伏發(fā)電存在的竊電現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種基于穩(wěn)健回歸算法的 竊電識別方法，對存在竊電嫌疑的分布式光伏業(yè)主進行判斷分析，為竊電稽查提供理論依 據(jù)。
[0023] 本發(fā)明考慮到光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電量的全部能量來自于太陽福照，故而光伏電池 陣列所接受到的太陽福照強度的大小直接影響了光伏電池出力的大小，福照強度越大，輸 出功率就越大，二者之間呈現(xiàn)很強的正相關(guān)關(guān)系。此外，太陽電池輸出還受溫度影響，進而 影響分布式光伏電站出力。本發(fā)明通過擬合福照與功率的對應曲線，對分布式光伏電站出 力進行計算；通過春、夏、秋、冬不同季節(jié)分別繪制不同的擬合曲線，來反應溫度對光伏電站 出力的影響。
[0024] 本發(fā)明提供的分布式光伏出力計算模型基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)，首先建立分布式光伏發(fā)電 系統(tǒng)運行歷史信息數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫包括光伏電站裝機容量、發(fā)電功率、發(fā)電量及同期氣象資 料。歷史信息數(shù)據(jù)庫提供的樣本數(shù)據(jù)應涵蓋春、夏、秋、冬四季的氣象信息及其對應的光伏 電站實時輸出功率。其中，氣象信息和電能表信息采樣頻率越高，模型越精確。
[00巧]本發(fā)明采用M估計穩(wěn)健回歸分析方法，該方法可W規(guī)避直接對分布式光伏電站建 模中各中間原件損耗對計算精度的影響。通過賦予異常值較小權(quán)重來減小異常值的影響， 得到較為準確的福照功率擬合曲線。
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