二、光伏功率预测系统

1.什么是光伏功率预测

太阳能发电等可再生能源发电具有间歇性强、突变性大、可调度性弱等特点，大规模接入后对电网运行会产生较为明显的影响。

该项技术是提高电网调峰能力、增强电网接纳光电的能力、改善电力系统运行安全性与经济性的最为有效、经济的手段之一。从发电企业角度考虑，精准的光伏功率预测将使得光电可以积极地参与市场竞争，规避由供电的不可靠性而受到的经济惩罚。

打个比方，一个有1000人的小区楼下有一个储蓄所。这个储蓄所日常有50万的现金就可以应对1000人存取款。几年后这个地方又盖了好几个小区。这时候50万的现金储备就肯定不够用了。这时候就要对日常的存取款量进行分析，上级银行会根据数据分析是增加现金储备，还是新增营业网点。

2.光伏功率的重要作用

光伏发电具有间歇性、随机性和波动性，由此给电网的安全运行带来了一系列问题，电网调度部门传统的做法只能采取拉闸限电这样的办法。

随着光伏发电站电网电源结构比重的增加，光伏功率预测系统变得尤为重要，光伏功率预测越准，光伏并网给电网的安全运行带来的影响就越小，就能够有效的帮助电网调度部门做好各类电源的调度计划。

光伏功率预测越准，电网就会减少光伏限电，由此大大提高了电网消纳阳光的能力，进而减少了由于限电给光伏业主带来的经济损失，增加了光伏电站投资回报率。

国际上最早进行光伏预测研究的是美国科学家Jensenius，他在1981年提出了利用模式输出统计系统进行光伏预测的方法。

a.短期预测电站次日0时至未来72小时的功率预测，时间分辨率为15分钟一个点，按调度要求进行自动上传。

b.超短期预测电站未来15分钟至4小时的功率预测，时间分辨率为15分钟一个点，每15分钟滚动上传至调度。

光功率预测是监控的一种，由于专业性极强，且只针对电网。除了技术人员很少了解这种设备的存在。我们可以认为这种系统是不友好的。其实光伏系统里还有很多“不友好的系统”。

三.“不让我们看的”监控系统

1.电力系统安全性的重要

现在电力安全已经成为一个世界性问题，经济越发展，由电力系统造成的影响就越大，由电网造成的经济及政治的事件在国内外也屡见不鲜。

说到电力安全生产，人们往往想到的是不发生人身伤亡事故，不发生主要设备损坏事故，不发生火灾，不发生系统大面积停电事故。大电力系统具有明显的优越性，可以合理开发与利用能源，节省投资与运行费用，增加对用户的供电安全性等。

各个地区可以互相交换电力，如我国从华中电网向华东上海和广东供电。但是大电网也带来潜在威胁如局部电网某些个别问题，特别是个别地区，设备发生事故，影响将波及邻近的广大地区，引起连锁反应，发生大面积停电事故。

仅2003年，美国、加拿大、英国等国相继出现大面积停电事故，其中8月14日美国及加拿大出现的大面积停电事故波及24000多平方公里、受影响的人达500万，仅美国纽约地区就停电29小时，经济损失达120美元。

光伏发电要并入国家电网，就必须受到国家电网的控制和调度。一个光伏发电系统，从变压器开始到并网点之间的所有设备，断路器、负荷开关、测量设备都需要被电网监控，而且是电网的专网监控。设备被监控是因为，是因为要调度。电网专网监控，是为了电网安全。

2.电力系统“远动”和“四遥”第一步

由于电能生产的特点，能源中心和负荷中心一般相距甚远，电力系统分布在很广的地域，其中发电厂、变电所、电力调度中心和用户之间的距离近则几十公里，远则几百公里甚至数千公里。

要管理和监控分布甚广的众多厂、所、站和设备、元器件的运行工况，已不能用通常的机械联系或电联系来传递控制信息或反馈的数据，必须借助于一种技术手段，这就是远动技术。

它将各个厂、所、站的运行工况（包括开关状态、设备的运行参数等）转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由专门的信息通道传送到调度所。

在调度所的中心站经过反调制，还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来，供给调度人员监控之用。调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站，驱动被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，远动技术是四遥的结合。

【1】遥测

遥测信息是RTU采集到的电力系统运行的实时参数，如发电机出力，母线电压，系统中的潮流，有功负荷和无功负荷，线路电流，电度量等测量信息。

目前我们能见到监控系统，用于电站运维的监控系统。都属于“遥测”这个范畴。主要的功能就是“能看见”看见电流、电压的数据。如果用高灵敏度的测量仪器，就能做到“看的清”。但是我们在“遥测”这次个层面上只能做到“看”，而不能“动”。
　　
【2】遥信

遥信功能通常用于测量下列信号，开关的位置信号、变压器内部故障综合信号、保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号。

说的简单些，汇流箱里面有16个熔丝、一个断路器、一个防雷器。

如果这18个设备都正常，在计算机系统里就显示18个“0”如果有几个不工作了，就显示相应的几个“1”。

不过，目前从成本和必要性来说。汇流箱、直流柜、逆变器都不会被“遥信”。

【3】遥控

远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制。

调度中心对远端的光伏电站并网点进行分合闸的操作，这个操作是电力系统做的，业主做不了，也不能让业主操作。

【4】遥调

接受并执行遥调命令，对远程的控制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。光伏电站没有机械部件，能够被遥调的设备不多。但是在电力系统中的作用非常重要。