[发明专利]一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于电能计量技术，具体讲涉及一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法。

背景技术

分布式光伏发电是指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，但一些光照条件较好的偏远省份，由于自然环境极适合光伏发电，但用电量需求不大，无法就地应用。因此需要通过升压解决长途运输中的损耗问题。

光伏发电产业的迅速发展和国网公司促进分布式光伏发电系统发展的一系列举措，对电能计量工作提出了更高的要求。尤其是国家发改委拟制定鼓励光伏发电的电价政策的情况下，极有可能出现光伏发电用户利用光伏发电与用电差价牟取不正当利益的现象。目前，还并没有一套相应的系统或方法对其进行监测，探讨光伏发电并网涉及的计量点选择、防窃电方式等一系列相关问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高压用户光伏发电电能计量系统及其方法。本发明由直流电能表、交流电压互感器、交流电流互感器、交流电能表、用电信息采集设备和采集系统、控制计算机及后台软件构成；直流电能表负责计量光伏发电侧的直流电能的大小，测量值通过用电信息采集设备采集至控制计算机用于与交流侧发电数据进行比较；光伏发电系统经过逆变器后，交流侧通过使用交流电能表进行上网交流电能的计量，测量值通过用电信息采集设备采集至控制计算机与直流侧电能数据进行比较，由后台控制软件进行是否窃电的判定：如果未发生窃电事件，将交流侧电能上报至主站；如发生窃电事件，将窃电事件报警信号发送至主站。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种高压用户光伏发电电能计量系统，其特征在于，所述系统包括光伏阵列、直流汇流装置、直流电能表、并网逆变器、升压变压器、交流电压互感器、交流电流互感器、交流电能表、用电信息采集设备和控制计算机；

所述光伏阵列发出的直流电能通过直流汇流装置接入直流电能表；

所述直流电能表的电压电流信号送入并网逆变器，经升压变压器进行升压并接入用户高压母线，用户高压母线接入用户负载；

用户高压母线经交流电压互感器、交流电流互感器后接入供电高压母线，经交流电压互感器、交流电流互感器变换的小电压电流信号接入交流电能表，交流电能表计量反向送入电网及正向用户用电的电能量；

直流电能表测量的直流电能量与交流电能表测量的交流电能量通过用电信息采集设备进行数据采集，经用电信息采集设备将信息传输至控制计算机或主站。

优选的，所述交流电能表为双向计量电能表，用于记录通过交流电能表从高压供电母线中提取的正向电量和并网逆变器输出的多余电量的反向电量。

优选的，所述控制计算机或主站包括

比较模块，用于直流电能数据与反向交流电能数据进行比较；

报警模块，用于交流电能量大于直流电能量时，系统将发出报警。

优选的，所述直流电能表可测量电压范围为0－700V，电流范围为0.1A－500A。

优选的，所述交流电压互感器的测量范围可达到10kV，交流电流互感器的测量范围可达到2000A。

本发明基于另一目的提供的一种高压用户光伏发电电能计量方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）光伏阵列转化能量并通过直流汇流装置汇聚；

（2）直流汇流装置调整电压电流后输出至直流电能表；

（3）直流电能表进行采样计算并将得到直流电能传输至用电信息采集装置，用电信息采集设备将所接收的直流电能信息上传至控制计算机或采集系统主站；

（4）直流电能表通过并网逆变器转化为交流信号，通过升压变压器与用户高压母线一致，并接至用户高压母线；

（5）用户高压母线上挂接用户负载，并通过电压电流互感器接至供电高压母线上；

（6）交流电能表将接收的并网逆变器发出的或者高压供电母线发出的交流信号经电压电流互感器进行固定比例减小，并进行采样计算得到交流电能传输至用电信息采集装置，用电信息采集设备将所接收的交流电能信息上传至控制计算机或采集系统主站；

（7）将采集到的正向交流电能信息直接用于计量收费依据，将直流电能数据与反向交流电能数据进行比较。

优选的，所述交流电压互感器交流高压信号，交流电流互感器可测量交流大电流信号。

优选的，所述步骤（6）中包括：