杨利森 石钟文 李学庆 张兴松 王慧 温辉

摘  要：为克服传统新能源结算机制无法追补穿越电量的弊端，本文建立集中打捆上网新能源新型结算机制。首先，建立基于主配电网信息融合的电能量采集系统，为电网结算的实时数据采集及新能源场站运行状态的实时监测提供了基础平台;其次，根据各新能源场站的运行状态，建立多场景结算电量计算模型，并采用多场景变换的分时段结算方法对上下网电量进行核算。

关键词：新能源结算  穿越电量  电能量采集系统  多场景分析

中图分类号：TM715                           文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2021）02（b）-0085-03

New Energy Multi-scenario Settlement Mechanism Based on Electric Energy Acquisition System

YANG  Lisen  SHI  Zhongwen  LI Xueqing  ZHANG Xingsong  WANG Hui  WEN Hui

（Jiayuguan Power Supply Company， State Grid Gansu Electric Power Company， Jiayuguan， Gansu Province， 735100 China）

Abstract： In order to overcome the disadvantages of the traditional new energy settlement mechanism that can't make up the passing power， this paper establishes a new settlement mechanism for the new energy on the Internet with centralized bundling. Firstly， an electric energy collection system based on the information fusion of the main distribution network is established， which provides a basic platform for the real-time data collection of the grid settlement and the real-time monitoring of the operation status of new energy stations. Secondly， according to the running state of each new energy station， a multi-scenario calculation model of settlement electricity is established， and the time-sharing settlement method of multi-scenario transformation is adopted to calculate the electricity quantity of the upper and lower network.

Key Words： New energy settlement; Crossing power; Electric energy acquisition system; Multi-scene analysis

近年來，我国能源清洁化改革不断深入，以风电、光伏为代表的新能源场站迅速发展起来。电网公司作为连接新能源场站与用户的重要载体和转换平台[1]，其面临的上下网结算关系愈加复杂。客观准确的结算关系及电能计量是源网进一步协调发展的重要前提[2]。因此，本文在传统新能源结算模式基础上，建立了集中打捆上网新能源新型结算机制。该机制建立了基于主配电网信息融合的电能量采集系统，通过对终端数据进行统计与分析，向结算系统展示各新能源场站的运行状态;根据运行状态的不同可划分多种场景，建立多场景结算电量计算模型;最后采用多场景变换的分时段结算方法对上下网电量进行核算。

1  国内新能源结算现状

目前，国内新能源结算机制一般均依据“上网线路线损由新能源场站承担，电源送至公网后的转供电部分损耗由电网公司负责承担”的原则，采用“上下网结算关口设置在公网变电站侧，新能源场站升压站侧设置考核点。集中打捆上网新能源共用一个结算关口，新能源实际结算电量为考核关口共同分摊上网线路线损后的电量”模式。

对于单一新能源客户的专线线路而言，此种结算模式可有效确保抄表结算的同时性和电能计量的准确性，真实反映发电客户与电网之间的结算关系，是目前广泛采用的结算模式;对于集中打捆上网的双电源乃至多电源新能源上网专线而言，在集中打捆新能源电量考核点同时上网或同时下网情况下，依据线损分摊原则，公网变电站侧结算关口产生的电量可有效反映该线路所有新能源客户的上下网结算关系。

在正常运行过程中，该结算机制并未显露出明显的弊端。但若系统中某户新能源场站因迫停、检修、事故处理等原因停发（所有线路仍正常运行），正常运行的新能源场站将在其上网的同时向停发新能源场站提供厂用电源，导致公网变电站侧结算关口不能客观反映正常运行新能源场站的上网结算和停发新能源场站的下网结算[3-4]。漏记的互送电量既是新能源客户上网电量，也是电网公司转供新能源客户的电量，却被计入新能源客户上网线路的线损，未在电量结算中予以体现，从而导致电网公司以及转供的新能源客户上下网线损虚高，严重影响了新能源场站电量结算的公平性，同时给电网公司带来了不必要的经济损失。

2  新型结算机制模型

为克服传统新能源结算模式的弊端，追补漏记下网电量及新能源互送部分的上网电量，本文在传统新能源结算模式基础上建立了集中打捆上网新能源新型结算机制。具体模型如下。

2.1 集中打捆上网模式

根据新能源场站的规模及集中打捆电源的数量，本文将集中打捆上网模式划分为以下两种，并规定各模式下结算点与考核点的位置。在所设定的结算点和考核点处分别安装双向智能电表，该电表在计量过程中可根据功率与电能的传输方向将电量划分为正向电量和反向电量[5]，分别记录在显示屏中。

（1）经升压站110kv母线汇集的集中打捆上网模式。

对于装机容量大、集中打捆电源数量少的新能源场站一般采用利用距公网变电站最近新能源升压站110kv母线汇集的方式接线。公网变电站侧出线开关设为结算点，汇集的升压站相关新能源接入点设为考核点，各考核点分摊上网线路线损。

（2）经110kv汇集站集中打捆上网模式。

对于装机容量小、集中打捆电源数量多的新能源场站一般采用共建1座新能源110kv升压站，各新能源电量通过35kv母线汇集的方式接线。公网变电站侧出线开关设为结算点，升压站35kv母线汇集的相关新能源接入点设为考核点，各考核点分摊上网线路线损。

2.2 基于主配电网信息融合的电能量采集系统

由于传统结算模式缺少对各新能源场站工作状态的实时监测，且均采用单一结算模式，导致公网变电站侧结算关口不能客观反映上下网结算电量。为解决该问题，有必要建立基于主配电网信息融合的电能量采集系统。通过对结算点和考核点中所有电表示数进行统计与分析，以直观的数据向结算系统展示各新能源场站的运行情况[6]，便于找出因迫停、检修、事故处理等原因停发的新能源场站，追补穿越电量（即新能源场站之间漏记的互送电量），为电网公司进一步客观计算上下网电量提供准确的数据支撑。

2.3 多场景结算电量计算模型

电能信息采集终端的数据经网络层/传输层上传至电网公司系统主站平台，由主站平台对数据进行分析与计算[7]，进而发布核算后新能源场站的上下网电量。结算过程中均依据“上网线路线损由新能源场站承担，电源送至公网后的转供电部分损耗由电网公司负责承担”的原则。

本文设定上网电量数据显示在正向电量表盘中，下网电量数据显示在反向电量表盘中。结算点处双向智能电表的正向表盘底码增加量（即结算点处上网电量）记为Es，反向表盘底码增加量（即结算点处下网电量）记为Es。第i座新能源场站考核点处双向智能电表的正向表盘底码增加量（即核算点处上网电量）记为Ei，p，反向表盘底码增加量（即核算点处下网电量）记为Ei，n，其中，i=1，2……，k，即新能源场站考核点总数。

对于结算点，若Es≠0，Ex=0，则电网处于上网状态;若Es=0，Ex≠0，则电网处于下网状态。对于核算点i，若Ei，p≠0，Ei，n=0，则新能源场站 处于正常运行状态（上网）;若Ei，p=0，Ei，n≠0，则新能源场站i處于停发状态（下网）。为确保上下网电量结算的客观性与准确性，主站平台在收到数据后先对数据进行分析，以确定电网及各新能源场站的运行状态，根据不同的运行组合方式采用不同的计算方法，从而克服传统机制因单一结算模式导致漏记电量的弊端。

2.4 基于多场景变换的分时段结算法

传统结算机制以长度确定的自然时段为周期，采用单一结算模型分时段计算电量并叠加[8]。新型结算机制根据不同的场景采用不同的计算模型，因此传统的分时段结算法已不再适用。为确保上下网电量结算的客观性与准确性，本文提出基于多场景变换的分时段结算方法。该方法将新能源场站运行状态发生改变的时刻作为分段点，根据状态改变前后的场景选择相应的计算模型，分别计算各场景的上下网电量并叠加，该方法可有效解决穿越电量问题。具体流程图如图1所示。

3  结语

嘉酒地区作为我国风光资源Ⅰ类地区，截至目前10kv及以上并网新能源场站380余座，出于节省投资或充分利用变电站出线间隔等原因，新能源集中打捆上网现象较普遍。结合新能源场站地处人烟稀少的戈壁荒漠以及采暖季长达5个月以上且普遍采用电采暖度冬，新能源场站冬季站用电负荷普遍较大，新能源场站运行寿命较长等特点，加之受天气、运维水平等因素导致的发电间歇性，累计的隐藏电量相当可观，对于电网公司供电量结算以及正常运行的新能源场站的上网结算是一笔不小的损失。

随着新能源发电大量并网，上下网结算关系愈加复杂，传统结算机制已无法客观反映真实的结算电量，迫切需要建立新型新能源结算机制，以确保结算关系及电能计量的准确性。在此背景下，本文建立了集中打捆上网新能源新型结算机制。该机制通过基于主配电网信息融合的电能量采集系统对终端数据进行采集与分析，以直观的数据向结算系统展示各新能源场站的运行情况，根据运行状态建立多场景结算电量计算模型，并采用多场景变换的分时段结算方法对上下网电量进行最终核算。比较该模型与传统模型的结算差异，该模型可有效追补新能源场站之间的穿越电量，确保了上下网电量结算的客观性与准确性，促进源网协调健康发展，具有一定的应用价值。

参考文献

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[2] 刘敦楠，汤洪海，杨沫，等.促进新能源消纳的电力交易偏差结算补偿机制[J].电力系统自动化，2017，41（24）：105-111.

[3] 石振东.电网与电厂上网、下网电量采集系统智能结算技术探析[J].数字技术与应用，2012（8）：188.

[4] 宝鸡市金台区地方志编纂委员会. 宝鸡市金台区志：1990～2010[M].西安：三秦出版社：陕西地方志丛书， 2016.

[5] 陈亮，律方成，谢庆，等.实时测量双向通信智能电表的研发[J].中国电机工程学报，2011，31（S1）：94-99.

[6] 蓝源娟，宋才华，王永才.电力抄表核算业务中计算机智能化的应用[J].自动化与仪器仪表，2016（2）：52-53，56.

[7] 史鹏飞. 智能变电站开关设备在线监测系统的设计及应用研究[D].济南：山东大学，2019.

[8] 张靠社，张昭，张刚，等.多场景与分时段计量下的穿越电量研究[J].电网与清洁能源，2019，35（2）：31-37，68.