2.光伏理论发电功率及受阻电量计算方法

光伏理论发电功率及受阻电量计算方法

第一章总则

第一条为进一步完善电网实时平衡能力监视功能，规范日内市场环境下光伏理论发电功率及受阻电量等指标的统计分析，依据《光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求》（GB/T 30153-2013）、《光伏发电功率预测气象要素监测技术规范》（Q/GDW 1996-2013）的有关要求，制定本方法。

第二条本方法所称的光伏电站，是指按照公共电站要求已签订《并网调度协议》、集中并入电网的光伏发电站，不包括分布式光伏发电系统。

第三条本方法适用于国家电网公司各级电力调度机构和调管范围内并网光伏电站开展理论发电功率及受阻电量统计计算工作。

第二章术语和定义

第四条光伏电站发电功率指标包括理论发电功率和可用发电功率。光伏电站理论发电功率指在当前光资源情况下站内所有逆变器均可正常运行时能够发出的功率，其积分电量为光伏电站理论发电量；光伏电站可用发电功率指考虑站内设备故障、缺陷或检修等原因引起受阻后能够发出的功率，其积分电量为光伏电站可用发电量。

第五条光伏电站受阻电力分为站内受阻电力和站外受

阻电力两部分：站内受阻电力指光伏电站理论发电功率与可用发电功率之差，其积分电量为站内受阻电量；站外受阻电力指光伏电站可用发电功率与实发功率之差，其积分电量为站外受阻电量。

第六条全网理论发电功率指所有光伏电站理论发电功率之和；全网可用发电功率指考虑断面约束的光伏电站可用发电功率之和；可参与市场交易的光伏富余电力指全网可用发电功率与实发功率之差。

第七条全网站内受阻电力指所有光伏电站站内受阻电力之和；全网断面受阻电力为因通道稳定极限、电网设备检修、电网故障等情况导致的光伏受阻；全网调峰受阻电力指全网可用发电功率与实发功率之差。

第三章数据准备

第八条计算理论发电功率和受阻电力需准备的实时数据包括光伏电站实际发电功率、逆变器运行数据和状态信息、气象监测数据、开机容量；非实时数据包括光伏电站基本参数 (格式见附表)、样板逆变器型号及其数量、全站逆变器型号及其数量等。

第九条所有光伏电站应配备气象监测设备，并向调度机构实时上报气象测量数据，气象数据满足以下条件：（一）气象监测设备测量要素

测量要素应包括水平面总辐照度、法向直射辐照度、散射辐照度、地面平均风速、风向、环境温度、气压。

（二）气象监测设备测量误差

辐照度的测量误差：不大于±5%;

风速的测量误差：不大于±0.5m/s(3m/s～30m/s);

风向的测量误差：不大于±5°;

环境温度的测量误差：不大于±0.5℃；

气压的测量误差：不大于±3hPa

（三）数据传输

光伏电站应上传所有气象监测设备的测量数据，数据采集应满足实时性的要求，数据传输时间间隔不大于5min，宜采用时段内的平均值。

因气象监测设备故障或者传输通道故障等原因造成数据无效或中断，宜采用与本气象监测设备数据相关性最高的监测数据代替。

第十条所有光伏电站样板逆变器的选择，应考虑在不同地理位置的均匀分布，逆变器型号以及电池板类型、材料等具有代表性。原则上样板逆变器个数不少于本站总数的5%，不超过10%，对于组串式逆变器，应以单个子阵作为一个样板单元。

第四章光伏电站理论发电功率计算方法第十一条光伏电站理论功率及受阻电量计算主要有两种方法：气象数据外推法和样板逆变器法。各光伏电站可根

据实际情况选择算法，建议具备条件的同时采用两种方法计算。

第十二条 气象数据外推法采用物理方法将实测水平面辐照强度转换为光伏组件斜面辐照强度，将环境温度转换为板面温度，综合考虑光伏电站的位置、不同光伏组件的特性及安装方式等因素，建立光伏电池的光电转换模型，得到光伏电站的理论功率。按如下方式计算：

（1）根据气象监测设备的实测水平辐照强度和环境温度，将水平辐照强度转化为光伏组件斜面的有效辐照强度，将环境温度转化为光伏组件的有效温度，有条件的宜使用直采光伏组件温度数据。

（2）根据光伏组件标准工况下的设备参数，计算当前气象条件下光伏组件输出的直流功率。

（3）综合考虑光伏组件的有效数量、光伏组件的老化、光伏组件的失配损失、光伏组件表面的尘埃遮挡、光伏电池板至并网点的线路传输及站用电损失、逆变器效率等因素，得到光伏电站并网点的交流功率。（具体计算详见附录）

第十三条 样板逆变器法是在选定样板逆变器基础上，建立样板逆变器出力与全站出力之间的映射模型，获得全站理论发电功率，按如下方式计算。

光伏电站理论发电功率：

,,11k M K

k j j k m

k m k N P p M ===⋅∑∑

光伏电站可用发电功率：

,,11k M K

k j j k m

k m k N P p M ==''=⋅∑∑ 式中，P j 为光伏电站j 理论发电功率，j P '为光伏电站j 可用发电功率，k 为逆变器型号编号，K 为逆变器型号数量，M k 为型号k 逆变器的样板逆变器数量，N k 为型号k 逆变器的全站总数量，k N '为型号k 逆变器的开机运行总数量，,,j k m p 为光伏电站j 型号k 逆变器第m 台样板机的实际功率。

第五章 光伏电站受阻电量计算方法

第十四条 光伏电站站内和站外受阻电量按如下方式计算。

光伏电站站内受阻电量：

,,,1()

n I j j i j i i E t P P ='=∆⋅-∑

光伏电站站外受阻电量：

,,,1()

n O j j i j i i E t P T ='=∆⋅-∑

式中，,I j E 为光伏电站j 站内受阻电量，,O j E 为光伏电站j

站外受阻电量，,j i P 为i 时刻光伏电站j 理论发电功率，,j i P '为i 时刻光伏电站j 可用发电功率，,j i T 为i 时刻光伏电站j 实发

功率，n 为统计时段内样本数量，t ∆为时间分辨率。

第六章 全网理论发电功率计算方法