(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210716011.4 (22)申请日 2022.06.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114792993 A (43)申请公布日 2022.07.26 (73)专利权人 南京瀚元 科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市江宁区西门子 路39号5号楼 (72)发明人 钱琪　马超　夏宗阳　 (74)专利代理 机构 南京中擎科智知识产权代理 事务所(普通 合伙) 32549 专利代理师 韩赛 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/00(2006.01)G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) (56)对比文件 CN 112039076 A,2020.12.04 CN 103606949 A,2014.02.26 CN 111799813 A,2020.10.20 CN 114243912 A,202 2.03.25 审查员 周凤 (54)发明名称 分布式光伏接入电网异常设备预测方法、 系 统及装置 (57)摘要 本发明提供了一种分布式光伏接入预测方 法、 系统及装置， 方法包括如下步骤： 获取光伏站 数据、 用电负荷数据、 电网设备数据和气象相关 数据； 根据光伏站数据、 用电负荷数据和气象相 关数据确定代表日， 计算代表日每个时刻负荷及 代表日每个时刻光伏出力； 根据电网设备数据更 新设备等值阻抗数据； 根据光伏站逆变器侧有功 功率、 无功功率、 代表日每个时刻负荷、 代表日每 个时刻光伏出力、 设备等值阻抗数据进行潮流计 算， 得到每个时刻每个设备的计算结果； 将每个 时刻每个设备的计算结果与预设值进行对比， 确 定异常设备。 本发明能够对分布式光伏并网后的 电网运行状态进行模拟， 提前预判异常设备， 从 而给运维人员提供 更加科学准确的评估依据。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 114792993 B 2022.09.16 CN 114792993 B 1.分布式光伏接入电网异常 设备预测方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 针对一个预测周期， 获取光伏 站数据、 用电负荷数据、 电网设备 数据和气象相关数据； 光伏站数据包括光伏站逆变器侧有功功率、 无功功率、 日发电量、 单个光伏电站容量、 光伏出力效率系数、 功率因数； 电网设备数据包括配变有功功率、 配变无功功率、 变压器空载电流百分比、 变压器空载 损耗、 变压器容量、 变压器电压、 变压器短路电压百分比、 变压器短路损耗、 导线外截面积、 线路长度、 导线电阻率、 导线分裂数、 导线几何均距、 分裂导线等 值半径； 用电负荷数据包括用户有功 功率、 用户无功 功率、 用户日用电量； 气象相关数据包括温度、 湿度、 太阳能日辐射量、 标准条件下的辐射照度和实际的辐射 照度； 根据光伏 站数据、 用电负荷数据和气象相关数据确定代 表日； 计算代表日每个时刻负荷 及代表日每个时刻光伏出力； 根据电网设备 数据更新设备等 值阻抗数据； 根据光伏站逆变器侧有功功率、 无功功率、 代表日每个时刻负荷、 代表日每个时刻光伏 出力、 设备等值阻抗数据进行潮流计算， 得到每个时刻每个电网设备的有功功率、 无功功 率、 电压； 将每个时刻每个电网设备的有功功率、 无功功率、 电压与预设值进行对比， 确定运行异 常的电网设备。 2.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网异常设备预测方法， 其特征在于： 所述光 伏站数据、 用电负荷数据、 电网设备数据通过模糊匹配方法将客户侧营销系统与生产侧pms 系统相互关联 得到。 3.根据权利要求2所述的分布式光伏接入电网异常设备预测方法， 其特征在于： 所述用 户有功功率和用户无功功率包括低压用户有功功率、 低压用户无功功率、 中压用户有功功 率、 中压用户无功 功率； 所述中压用户有功 功率、 中压用户无功 功率通过客户侧营销系统获取 得到； 所述低压用户有功 功率、 低压用户无功 功率通过如下 方法得到： 获取客户 侧营销系统中低压用户日冻结电量及其所在台区的首端功率的24个时刻的 波动曲线； 根据所述波动曲线分别计算低压用户每 个时刻的电量占比； 根据每个时刻的电量占比和低压用户日冻结电量计算得到低压用户有功功率、 低压用 户无功功率。 4.根据权利要求3所述的分布式光伏接入电网异常设备预测方法， 其特征在于： 所述根 据光伏站数据、 用电负荷数据和气象相关数据确定代 表日包括： 计算预测周期内的日光伏倒送程度指标， 计算公式为： ， ， ΔE表示日光伏倒送程度指标， 单位是kWh/day， Epvstation表示日发电量， 单位是kWh/day， Epq表示用户日用电量， 单位是kWh/权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114792993 B 2day， Hday表示太阳能日辐射量， 单位是kWh/(m2·day)， Ppvstation表示单个光伏电站容量， 单 位是kW， Ea表示标准条件下的辐射照度， 单位是k Wh/(m2)， K表示光伏出力效率系数； 选取所述预测周期内日光伏倒送程度指标达 到最大值时的一天作为代 表日。 5.根据权利要求4所述的分布式光伏接入电网异常设备预测方法， 其特征在于： 所述计 算代表日每个时刻负荷 及代表日每个时刻光伏出力包括： 选取代表日前后各预设时间内与代表日气象相关数据相似度在预设范围内的若干天 中的用户有功 功率、 用户无功 功率、 配变有功功率、 配变无功功率； 针对每个时刻， 根据已选取的用户有功功率、 用户无功功率、 配变有功功率、 配变无功 功率， 采用k ‑means聚类算法分别得出每个用户 、 每个配变在24个时刻的聚类中心点的数 据， 将其作为代 表日每个时刻负荷； 根据单个光伏电站容量、 标准条件下的辐射照度、 光伏出力效率系数、 实际的辐射照 度、 功率因数计算代表日每个时刻的光伏有功功率和 光伏无功功率， 将其作为代表日每个 时刻光伏出力， 光伏有功功率的计算公式为： ， 光伏无功功率 的计算公式为： ， Hhour表示实际辐射照度， 单位是kWh/(m2· hour)， 为功率因数。 6.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网异常设备预测方法， 其特征在于： 所述根 据电网设备 数据更新设备等 值阻抗数据包括： 对所述电网设备 数据进行收敛性 修正； 根据修正后的电网设备 数据计算设备等 值阻抗数据的更新 值并进行 更新。 7.根据权利要求6所述的分布式光伏接入电网异常设备预测方法， 其特征在于： 所述根 据修正后的电网设备 数据计算设备等 值阻抗数据的更新 值并进行 更新包括： 变压器阻抗更新计算， 计算公式为： , , , ， RT 表示变压器等值电阻， 单位为Ω； XT表示变压器等值电抗， 单位为Ω； GT表示变压器等值电 导， 单位为S； BT表示变压器等值电纳， 单位为S； SN表示变压器容量， 单位为MVA； UN表示变压 器电压， 单位为kV； ΔPS表示短路损耗， 单位为kW；  US%表示电压百分数； ΔP0表示空载损耗， 单位为kW； IS%表示空载电流百分数； 线路阻抗更新计算， 计算公式为： , , , ， RL表 示线路等值电阻， 单位是Ω， XL表示线路等值电抗， 单位是Ω， S表示导线外截面积， 单位是 mm2， ρ 表示导线电阻率， 单位是Ω •mm2/km， n表示分裂数， Dge表示导线几何均距， 单位是mm，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114792993 B 3