邓伟松

摘要：随着目前传统能源的日益枯竭，新能源与可再生能源技术逐渐兴起。其中太阳能与风能资源丰富、前景广阔。但太阳能与风能随季节、天气、环境等的无规律性变化，其并网发电的不稳定性正是制约整个电力系统安全稳定运行的瓶颈因素

关键词：分布式发电;功率预测;能源

引言

如今，新能源与可再生能源技术逐渐兴起，新能源并网发电占据着未来主要的发展前景，尤其是分布式发电技术。但新能源随机性，波动性对电网影响较大。因此，新能源的功率预测是减小电网热备用容量，减小能源成本以及为电网调度计划提供依据的有力保障。

1 分布式光伏发电的相关概述

1.1 何为分布式光伏发电

分布式光伏发电是利用相对分散式的资源，且其发电规模较小，低于35千伏或者更低的接入点，且其一般都比较接近消费者，所以用电成本较低。分布式光伏发电是利用光伏组件，把吸收的太阳能资源转化为电能的发电模式。分布式光伏发电是一种新型的、先进的发电模式，在中国用电市场发展并不普及，一般在城市利用比较多。在大型建筑屋顶安装光伏组件，采用太阳能资源，并转化成电能，满足人们生产生活用电需求。

1.2 分布式光伏发电的特点

首先，分布式光伏发电具有输出功率相对较小的特点。与旧的集中式发电站集中发电模式相比，分布式光伏发电规模很小，远远小于集中式发电站发电规模。所以分布式光伏发电的规模较小，输出功率小，其光伏发电的模块化设计也更具有灵活性，可以根据建筑规模大小，来调整分布式光伏发电光伏系统的容量。一般分布式光伏发电对发电的效率影响较小，所以非常的经济、适用，且分布式光伏发电投资回报率相当高;

其次，分布式光伏发电具有环保性的特点。如今，环境问题日益成为国民重点关注的问题，人们的环保意识也不断提高。分布式光伏发电，因为是通过光伏组件将太阳能转化为电能，在发电工程中，噪声较小，且对环境污染很小;最后，在一定程度上有利于缓解电能供需不符的矛盾。分布式光伏发电主要集中在晴天，且白天出力更大，这个時候人们生产生活用电需求也大，所以分布式光伏发电能缓解一定时段的用电紧张。

分布式光伏发电的能量密度比较低，但是其发电规模较小，且目前分布式光伏发电主要是在城市建筑屋顶，应用也不够普及，所以我国用电供需矛盾也不能仅靠分布式光伏发电解决。

2 分布式光伏电站信息采集预测

分布式光伏电站中需要监控的设备包括逆变器、环境监测仪、保护装置、计量电度表、电能质量监测装置。

研制一种分布式光伏并网接口一体化装置，并在该供电公司投入了应用。该装置集成了分布式光伏发电保护、测控、电能质量监测、运行控制、通信管理、远动、信息安全加密等功能，支持多种通讯方式接入站内设备，与调度端主站通信实时反馈电站信息，接受远程控制公共连接点开关投切及逆变器启停命令。该装置技术高度融合，克服了常规分布式光伏电站设计方案中信息采集系统设备多、投资大、安装困难、运行维护工作量大等问题，因此优先选择分布式光伏并网接口一体化装置实现电站信息的采集与控制。

公共连接点的电压互感器（potentialtransformer，PT）、电流互感器（currenttransformer，CT）接入分布式光伏并网接口一体化装置交流采样插件，经过软件测量模块计算得出分布式光伏电站公共连接点处的电压、电流、有功、无功、功率因数、频率、谐波。分布式光伏并网接口一体化装置IO插件连接公共连接点处的断路器及其他开关（如接地刀闸、隔离开关等）跳合闸回路，获得开关的位置及控制开关的分合，当保护动作或收到光伏运行监控主站系统的遥控开关命令时，进行相应的开关分合。

3 分布式光伏运行预测监控主站功能设计

分布式光伏运行监控主站功能设计分布式光伏运行监控主站的整个系统共分为5层，其中统一应用支撑平台层（ASP）和电力系统应用软件层在整个体系结构中处于核心地位。统一应用支撑平台层向各种电力应用软件提供统一的模型、通信、数据、画面、管理服务，为各种电力系统软件的集成提供了核心技术支持。

在统一平台的支持下，将数据采集与监视控制（SCADA）、区域分布式光伏功率预测、保护及故障信息管理（DRMS）、电能量计量（TMR）、电能质量监测（PQMS）、分布式光伏发电控制、分布式光伏发电效益分析应用软件模块集成在一起，组成区域光伏运行监控主站系统。统一应用支撑平台层能够支持应用软件模块化功能方便的裁剪和扩展，以适应分布式光伏对主站系统的各种需求的发展。

3.1  SCADA

系统实时在线显示各分布式光伏电站并网断路器、逆变器的启停等开关量的状态以及并网点潮流、发电量等模拟量，记录各开关量的变位和时间顺序记录，模拟量值以可调的存储周期存入历史库中。可在画面上对分布式光伏电站的并网开关和光伏逆变器进行遥控。

系统可按责任分区监视实时生产统计数据、环境参数、电气接线图与参数、设备通信联络与工况、设备参数、并网点参数等信息。

3.2 区域分布式光伏运行监控系统整体架构

区域分布式光伏运行监控系统按分层分布式体系结构设计，如图1所示。该监控系统采用2层结构，分别为信息采集层、通讯网络层以及主站层。第1层为信息采集层。依托分布式光伏并网接口一体化装置实现对分布式光伏电站逆变器、电度表、保护测控、环境等信息的采集，所采集的信息经过通信网络层传送至主站层。

第2层为区域分布式光伏运行监控主站层。由前置机、后台应用服务器、工作站、GPS对时装置、打印机、防火墙、安全隔离装置等设备组成。从功能角度考虑，可划分为前置采集子系统、运行监控子系统、高级应用子系统。各子系统遵循《电力二次系统安全防护总体方案》规定，划分相应的安全网络区域：前置采集子系统与运行监控子系统位于安全I区，高级应用子系统横跨安全I区和II区。在不同网络区域之间采用防火墙或者物理安全装置隔离。系统采用开放式网络，实现与EMS，DMS等系统连接。

4 结语

本文在设计一个分布式发电系统的发电功率预测系统的整体方案。首先对分布式发电功率预测系统进行了结构设计，接着介绍了分布式发电功率预测系统的功能设计，包括介绍系统预测尺度分类、系统数据采集功能以及系统软件主要预测功能。

参考文献

[1]张逸，林焱，吴丹岳.电能质量监测系统研究现状及发展趋势[J].电力系统保护与控制，2015，2（5）：44.

[2]王慧敏.含分布式电源的配电网电能质量分析[D].太原理工大学，2016.