一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光伏陣列、直流匯流裝置、直流電能表、交流電能表、用電信息采集設(shè)備和控制計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型當(dāng)并網(wǎng)逆變器的輸出大于用戶負(fù)荷的需要時，并網(wǎng)逆變器輸出的多余電量將通過交流電能表記錄反向電量；和當(dāng)并網(wǎng)逆變器的輸出小于用戶負(fù)荷的需要時，用戶不足的負(fù)荷將通過交流電能表從供電低壓母線中提取，并在交流電能表記錄正向電量，直流電能數(shù)據(jù)與反向交流電能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時及時提醒用電監(jiān)察人員及時進(jìn)行疑似騙取光伏發(fā)電補(bǔ)助的竊電事件監(jiān)察。
【專利說明】一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電能計(jì)量技術(shù)，具體講涉及一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式光伏發(fā)電是指采用光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則。
[0003]我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和國網(wǎng)公司促進(jìn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的一系列舉措，對電能計(jì)量工作提出了更低的要求。尤其是國家發(fā)改委擬制定鼓勵光伏發(fā)電的電價政策的情況下，極有可能出現(xiàn)光伏發(fā)電用戶利用光伏發(fā)電與用電差價牟取不正當(dāng)利益的現(xiàn)象。目前，還并沒有一套相應(yīng)的系統(tǒng)或方法對其進(jìn)行監(jiān)測，探討光伏發(fā)電并網(wǎng)涉及的計(jì)量點(diǎn)選擇、防竊電方式等一系列相關(guān)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型由直流電能表、交流電能表、用電信息采集設(shè)備和采集系統(tǒng)、控制計(jì)算機(jī)及后臺軟件構(gòu)成；直流電能表負(fù)責(zé)計(jì)量光伏發(fā)電側(cè)的直流電能的大小，測量值通過用電信息采集設(shè)備采集至控制計(jì)算機(jī)用于與交流側(cè)發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)過逆變器后，交流側(cè)通過使用交流電能表進(jìn)行上網(wǎng)交流電能的計(jì)量，測量值通過用電信息采集設(shè)備采集至控制計(jì)算機(jī)與直流側(cè)電能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，由后臺控制軟件進(jìn)行是否竊電的判定:如果未發(fā)生竊電事件，將交流側(cè)電能上報(bào)至主站；如發(fā)生竊電事件，將竊電事件報(bào)警信號發(fā)送至主站。
[0005]本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括光伏陣列、直流匯流裝置、直流電能表、交流電能表、用電信息采集設(shè)備和控制計(jì)算機(jī)；
[0007]所述光伏陣列發(fā)出的直流電能通過直流匯流裝置接入直流電能表；
[0008]所述直流電能表的電壓電流信號送入并網(wǎng)逆變器，經(jīng)逆變器后交流信號接入交流電能表與用戶負(fù)荷之間，交流電能表計(jì)量反向送入電網(wǎng)及正向用戶用電的電能量；
[0009]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(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)用電信息采集設(shè)備將信息傳輸至控制系統(tǒng)；
[0010]所述控制系統(tǒng)中包括
[0011]比較模塊，用于直流電能數(shù)據(jù)與反向交流電能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
[0012]報(bào)警模塊，用于交流電能量大于直流電能量時，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警。
[0013]優(yōu)選的,所述交流電能表為雙向計(jì)量電能表,用于記錄通過交流電能表從220V供電母線中提取的正向電量和并網(wǎng)逆變器輸出的多余電量的反向電量。[0014]優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)為控制計(jì)算機(jī)或主站。
[0015]優(yōu)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。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0017]充分利用國家電網(wǎng)公司已建成的用電信息采集系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集和信道，減少用于低壓用戶分布式光伏發(fā)電的防竊電電能計(jì)量方法的成本。
[0018]本實(shí)用新型可完成用于低壓用戶分布式光伏發(fā)電的電能計(jì)量，其電壓電流的測量范圍由電能表的測量范圍決定。
[0019]交流電能表可以進(jìn)行雙向電能量的計(jì)量，從而完成用戶使用電網(wǎng)電量與向電網(wǎng)輸送電量的雙方向計(jì)量功能。
[0020]將直流電能數(shù)據(jù)與反向交流電能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時及時提醒用電監(jiān)察人員及時進(jìn)行疑似騙取光伏發(fā)電補(bǔ)助的竊電事件監(jiān)察。
[0021]本實(shí)用新型利用直流電能表的測量結(jié)果與交流測量結(jié)果的比較提高了整套計(jì)量裝置防竊電的能力，為竊電行為的取證提供手段。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型提供的一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1所述，本實(shí)用新型一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，具體包括光伏陣列1、直流匯流裝置2、直流電能表3、并網(wǎng)逆變器4、交流電能表5、用電信息采集設(shè)備7和控制計(jì)算機(jī)8。
[0025]光伏陣列I發(fā)出的直流電能通過直流匯流裝置2接入直流電能表3進(jìn)行直流電能的測量，經(jīng)直流電能表3的電壓電流信號送入并網(wǎng)逆變器4，經(jīng)逆變器后的直流信號變?yōu)榻涣?，交流信號并?lián)接入交流電能表5與用戶負(fù)荷6，交流電能表5計(jì)量反向送入電網(wǎng)及正向用戶用電的電能量，直流電能表3測量的直流電能量與交流電能表5測量的交流電能量通過用電信息采集設(shè)備7進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)用電信息采集設(shè)備7將信息傳輸至控制計(jì)算機(jī)或主站8。
[0026]直流電能表可直接測量光伏發(fā)電直流匯流后的電能量。
[0027]交流電能表，能夠進(jìn)行雙向電能計(jì)量，能夠進(jìn)行外部磁場干擾監(jiān)測及電源異常監(jiān)測，并能夠提供非正常狀態(tài)下的報(bào)警。
[0028]可通過用電信息采集設(shè)備進(jìn)行直流電能表及交流電能表所計(jì)量的電能量數(shù)據(jù)的采集和傳送。
[0029]后臺測試系統(tǒng)可進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并判斷竊電事件。
[0030]實(shí)施例
[0031]本實(shí)用新型采用如下流程實(shí)現(xiàn)，具體為:
[0032]1、光伏陣列將光能轉(zhuǎn)化為電能，并通過匯流裝置將多個太陽能板的直流電流匯聚。匯流裝置將調(diào)整適合逆變裝置的電壓電流，并將該輸出信號輸出至直流電能表。
[0033]2、直流電能表將接收的電壓電流信號進(jìn)行采樣計(jì)算，得到直流電能，并將該直流電能通過485總線或載波信號傳輸至用電信息采集裝置。
[0034]3、用電信息采集設(shè)備將所接收的直流電能信息利用光纖/GPRS/載波等傳輸通道上傳至控制計(jì)算機(jī)或采集系統(tǒng)主站。
[0035]4、通過直流電能表的電壓電流信號通過并網(wǎng)逆變器，將直流信號轉(zhuǎn)換為可直接使用的交流信號。該交流信號并聯(lián)接入交流電能表與用戶負(fù)荷，交流信號通過交流電能表后接至電力系統(tǒng)的220V供電母線。
[0036]5、交流電能表為雙向計(jì)量電能表，當(dāng)并網(wǎng)逆變器的輸出大于用戶負(fù)荷的需要時，并網(wǎng)逆變器輸出的多余電量將通過交流電能表記錄反向電量，并作為直流發(fā)電系統(tǒng)向電網(wǎng)送電的依據(jù)；當(dāng)并網(wǎng)逆變器的輸出小于用戶負(fù)荷的需要時，用戶不足的負(fù)荷將通過交流電能表從220V供電母線中提取，并記錄正向電量，并作為電力系統(tǒng)向用戶進(jìn)行用電收費(fèi)的依據(jù)。
[0037]6、交流電能表將接收的并網(wǎng)逆變器發(fā)出的或者220V供電母線發(fā)出的交流電壓電流信號進(jìn)行采樣計(jì)算，得到交流電能，并將該交流電能通過485總線或載波信號傳輸至用電信息采集裝置。
[0038]7、用電信息采集設(shè)備將所接收的交流電能信息利用光纖/GPRS/載波等傳輸通道上傳至控制計(jì)算機(jī)或采集系統(tǒng)主站。
[0039]8、控制計(jì)算機(jī)通過本實(shí)用新型的軟件將采集到的正向交流電能信息直接用于計(jì)量收費(fèi)依據(jù)，將直流電能數(shù)據(jù)與反向交流電能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，出現(xiàn)交流電能量大于直流電能量時，軟件將發(fā)出報(bào)警，提醒用電監(jiān)察人員及時進(jìn)行疑似騙取光伏發(fā)電補(bǔ)助的竊電事件監(jiān)察。
[0040]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括光伏陣列、直流匯流裝置、直流電能表、交流電能表、用電信息采集設(shè)備和控制計(jì)算機(jī)； 所述光伏陣列發(fā)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(wǎng)逆變器，經(jīng)逆變器后交流信號接入交流電能表與用戶負(fù)荷之間，交流電能表計(jì)量反向送入電網(wǎng)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(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)用電信息采集設(shè)備將信息傳輸至控制系統(tǒng)； 所述控制系統(tǒng)中包括 比較模塊，用于直流電能數(shù)據(jù)與反向交流電能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較； 報(bào)警模塊，用于交流電能量大于直流電能量時，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述交流電能表為雙向計(jì)量電能表，用于記錄通過交流電能表從220V供電母線中提取的正向電量和并網(wǎng)逆變器輸出的多余電量的反向電量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)為控制計(jì)算機(jī)或主站。
4.如權(quán)利要求1所述的一種低壓用戶光伏發(fā)電電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電能表可測量電壓范圍為O — 700V，電流范圍為0.1A - 500A。
【文檔編號】G01R11/00GK203479855SQ201320451675
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】林繁濤, 陳松方, 白靜芬, 趙莎, 王猛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院