一种分布式光伏发电系统的防窃电监测装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种分布式光伏发电系统的防窃电监测装置及方法，其装置包括阳光辐照强度监测单元、核心数据处理单元和馈网监测单元；所述核心数据处理单元依据阳光辐照强度监测单元输出的阳光辐照强度的时间特性曲线计算可转换的太阳能；所述核心数据处理单元依据馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线计算获得从光伏发电系统输出的电能量；核心数据处理单元对上述两个单元所输出的参数的时间特性进行一致性比较；若偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息。本发明可实现分布式光伏并网发电系统用户潜在的窃电行为的早期自动监控、识别和预警。
【专利说明】一种分布式光伏发电系统的防窃电监测装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分布式光伏并网发电防窃电监控领域，尤其涉及一种适用于分布式光伏并网发电系统的防窃电识别装置和方法。
【背景技术】
[0002]窃电行为即从公共电网无偿地获得电能，是世界各国长期存在的一种现象，对国家、企业和社会带来极大的损失和负面影响，各种类型的窃电方手法日益多样化，相应的反窃电制度和技术手段也因此而不断升级。
[0003]由于分布式光伏发电系统的逐步应用，传统电力用户相对于电网公司的身份和角色已经发生了明显的变化。原先的个人、家庭、工业、商业等终端用户相对电网公司是单纯的电能买方，电网公司相对终端用户是单纯的电能卖方；当终端用户投资安装分布式光伏并网发电系统成为这类系统的业主之后，其相对电网公司可能是买电方，也可能是卖电方，这取决于用户的系统装机容量、自用电电量等具体情况而变化。
[0004]当前各国家为扶持和鼓励光伏产业的可持续发展及推动分布式光伏发电系统的应用，都推出强度不同的补贴政策，包括对光伏发电的上网电价补贴。一般光伏发电的上网电价前期补贴力度较大，随并网发电的时间递减，前期的高额上网电价补贴可能导致售电电价和买电电价的价格倒挂现象，即:补贴后的用户实际卖电电价高于买电电价，这一情形也使得部分不法之徒会绕过光伏电池阵列从电网直接取电经光伏并网逆变器再馈入电网以获取高额非法电价补贴收益。
[0005]如何知道分布式光伏并网发电系统在并网后是否发生过窃电行为，以及所窃取的电量，在现有技术中并没有相应的解决技术方案和方法，因此研发一种对分布式光伏发电系统的窃电行为进行监测的装置和方法迫在眉睫。
[0006]本发明专利根据阳光辐照强度实时数据，光伏电池安装总容量，光伏电池电压、电流数据，逐层分级计算实际发电量，比较每一级计算值与实测值的偏差范围是否超限，由此可以识别出分布式光伏并网发电系统用户是否存在窃电行为，若偏差超限，监控系统将发出告警信息，提示工作人员对用户现场进行实际调查取证。
[0007]名词解释:
MCU:是英文“Micro Control Unit”的缩写，中文意思是“微控制器”；
ADC:是英文“Analog to Digital Converter”的缩写，中文意思是“模拟/数字转换器”.TItT ?
Vgrid:电网电压；
1:馈网电流；
Peripheral Circuits:外设电路；
Intensity of Solar Radiat1n:实时阳光福照强度；
Tambient:环境温度；
Vbat:储电池的电压； Ibat:储电池电流。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题在于避免监测不到分布式光伏发电系统在并网发电时是否发生过窃电行以及所窃的电量的不足之处而设计了一种分布式光伏发电系统的防窃电监测装置和方法，以识别出分布式光伏发电系统是否存在窃电行为以及窃电量，以便在窃电行为发生后能发出告警信息以便及时处理。
[0009]一种分布式光伏发电系统的防窃电监测装置包括用于监测环境太阳辐射强度的阳光辐照强度监测单元、用于控制和计算的核心数据处理单元和用于监测光伏并网逆变器馈网电流、功率、电能量的馈网监测单元；所述阳光辐照强度监测单元和所述馈网监测单元均与所述核心数据处理单元电连接；所述馈网监测单元在节点B与分布式光伏发电系统电连接；所述阳光辐照强度监测单元输出阳光辐照强度的时间特性曲线；所述核心数据处理单元依据阳光辐照强度的时间特性曲线计算可转换的太阳能；所述馈网监测单元输出馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述核心数据处理单元依据馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线计算获得从光伏发电系统输出的电能量；所述核心数据处理单元对阳光辐照强度的时间特性曲线与馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息。
[0010]所述的防窃电监测装置还包括用于监测光伏电池组串输出电压、电流的光伏电池组串监测单元，所述光伏电池组串监测单元一端与核心数据处理单元电连接；所述光伏电池组串监测单元另一端与光伏电池组串的输出端，即节点C电连接；所述光伏电池组串监测单元输出光伏电池组串的输出电压、电流的时间特性曲线；所述核心数据处理单元对阳光辐照强度的时间特性曲线与光伏电池组串的电压、电流时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串转换性能下降或损坏。
[0011]所述的防窃电监测装置还包括用于监测环境温度的环境温度监测单元，所述环境温度监测单元与核心数据处理单元电连接；所述环境温度监测单元输出环境温度的时间特性曲线；所述核心数据处理单元首先将环境温度的时间特性曲线与所述阳光辐照强度监测单元输出阳光辐照强度的时间特性曲线进行一致性比较；所述核心数据处理单元还将环境温度的时间特性曲线与光伏电池组串的电压、电流时间特性曲线一致性进行一致性比较；若上述两次对比的偏差均小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若上述两次对比的偏差有任何一个大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串转换性能下降或损坏。
[0012]所述的防窃电监测装置还包括用于监测蓄电池工作状态的蓄电池监测单元，所述蓄电池监测单元的一端与核心数据处理单元电连接；所述蓄电池监测单元另一端与蓄电池的输出端，即节点D电连接；所述蓄电池监测单元输出蓄电池电压和电流的时间特性曲线；所述核心数据处理单元依据蓄电池电压和电流的时间特性曲线，计算出一段时间内从蓄电池输出的电能量，并与从光伏发电系统输出的电能量一致性进行对比计算，若光伏发电系统输出的电能量与从蓄电池输出的电能量一致性好，即两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为蓄电池转换性能下降或损坏。
[0013]所述的防窃电监测装置还包括用于同监控中心联系的网络单元和用于人机交流的人机交互单元；所述网络单元和人机交互单元均与核心数据处理单元电连接；所述网络单元包括串行通讯接口或无线通信模块，实现与监控中心通信；所述人机交互单元包括用于手工参数录入与设置的按键以及用于设备运行参数与运行状态显示LCD显示模块和LED指示灯，实现现场的人机交互。
[0014]一种分布式光伏发电系统的防窃电监测方法，包括以下步骤:
a.在光伏电池组串的工作区域设置阳光辐照强度监测单元，获得太阳辐射强度信息，输出阳光辐照强度的时间特性曲线；用于控制和计算的核心数据处理单元依据阳光辐照强度的时间特性曲线计算出光伏发电系统可转换的太阳能；
b.在光伏并网逆变器输出处，即节点A设置馈网监测单元，馈网监测单元监测光伏并网逆变器输出的电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述馈网监测单元输出馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述核心数据处理单元依据馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线计算获得从光伏发电系统输出的电能量；
C、用于控制和计算的核心数据处理单元将从阳光辐照强度监测单元获得的阳光辐照强度的时间特性曲线与所述光伏并网逆变器输出的电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息。
[0015]所述的防窃电监测方法，在所述步骤c之后还包括步骤:
d.在光伏电池组串输出处，即节点C设置用于监测光伏电池组串输出电压、电流信息的光伏电池组串监测单元，所述光伏电池组串监测单元输出光伏电池组串的输出电压、电流的时间特性曲线；
e.所述核心数据处理单元将所述阳光辐照强度监测单元输出的阳光辐照强度时间特性曲线与所述光伏电池组串监测单元输出的光伏电池组串的电压、电流时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串转换性能下降或损坏。
[0016]所述的防窃电监测方法，所述步骤c之后还包括步骤:
f.在光伏电池组串的工作区域设置用于监测环境温度的环境温度监测单元，所述环境温度监测单元输出环境温度的时间特性曲线；
g.所述核心数据处理单元首先将环境温度的时间特性曲线与所述阳光辐照强度监测单元输出阳光辐照强度的时间特性曲线进行一致性比较；所述核心数据处理单元还将环境温度的时间特性曲线与光伏电池组串的电压、电流时间特性曲线一致性进行一致性比较；若上述两次对比的偏差均小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若上述两次对比的偏差有任何一个大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串转换性能下降或损坏。
[0017]所述的防窃电监测方法，在所述步骤c之后还包括步骤: h.在蓄电池的输出处，即节点D设置用于监测蓄电池工作状态的蓄电池监测单元，所述蓄电池监测单元输出蓄电池电压和电流的时间特性曲线；
1.所述核心数据处理单元依据蓄电池电压和电流的时间特性曲线，计算出一段时间内从蓄电池输出的电能量，并与该段时间内从光伏发电系统输出的电能量一致性进行对比计算；若光伏发电系统输出的电能量与从蓄电池输出的电能量一致性好，即两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为蓄电池转换性能下降或损坏。
[0018]所述的防窃电监测方法，在所述步骤c之后还包括步骤:
j.通过用于人机交流的人机交互单元，获得运行参数与运行状态信息，并接受监测参数设置；
k.通过用于同监控中心联系的网络单元，将各种监测到的物理量的时间特性曲线、各物理量时间特性的对比的结果以及报警信息传送到监控中心，并接受从监控中心发出的控制指令。
[0019]同现有技术相比较，本发明的有益效果是:1.本发明通过在光伏电池组串的工作区域设置的阳光辐照强度监测单元获得输出阳光辐照强度的时间特性曲线并以此计算获得分布式光伏发电系统可转换的太阳能；因此能获得相对准确的可转换的太阳能量信息；并根据可转换的太阳能量数据和实际该分布式光伏发电系统输出的电能量进行对比判断，准确的判断是否发生过窃电行为，以及窃电的电量参考数据。2.本发明还通过监测分布式光伏发电系统中其他节点的能量输出的时间特性曲线，如光伏电池组串的输出节点以及蓄电池输出节点，通过这些节点输出的能量时间特性曲线与分布式光伏发电系统输出的电能量的时间特性曲线对比；以此提供了多点和多层次的分析判断依据，能更准确的判断是否发生过窃电行为，以及窃电的电量参考数据。综合来说，本发明通过分布式光伏发电系统中的多个节点的输出能量特性曲线与分布式光伏发电系统输出的总能量的关系来判断是否发生过窃电行为，并计算获得所窃电量的参考数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术之典型的分布式光伏发电系统示意图；
图2是现有技术之典型的分布式光伏发电系统窃电线路示意图；
图3是本发明之第一优选实施例的系统连接图；
图4是本发明之第二优选实施例的系统模块框图；
图5是本发明之第三优选实施例的系统模块框图；
图6是本发明之第四优选实施例的系统模块框图；
图7是本发明之第五优选实施例的系统模块框图。
【具体实施方式】
[0021 ] 下面结合各附图对本发明的内容进一步详述。
[0022]如图1所示是现有技术之典型的分布式光伏发电系统示意图；典型的分布式光伏发电系统200通常包括:光伏电池组串210、光伏并网逆变器220和电能表240，光伏电池组串210把所接受的太阳光能转化为直流电压输出连接到光伏并网逆变器220的输入端，光伏并网逆变器220在内部控制器控制下跟踪光伏电池组串210的最大输出功率点把直流电转换为与低压配电网100电压同频率同相位的正弦波交流电流馈入用户负荷230及低压配电网100，通常该类系统中的电能表240为双向电能表，可同时计量用户负荷230的净耗电量以及分布式光伏发电系统200输出到低压配电网100的电量。
[0023]如图2所示是现有技术之典型的分布式光伏发电系统窃电线路示意图；用户只需在光伏并网逆变器220的DC输入端和分布式光伏发电系统200输出到低压配电网100的输出处，即节点B之间增加的整流器250，即能实现从低压配电网100窃电，窃电的电量由于没有计量表，因此无法获得准确地窃电量，而且节点A和节点B处若没有其他监控装置，也无法了解用户是否发生过窃电行为。而且该整流器250还可以与光伏电池组串210—同做为光伏并网逆变器220的输入，若不增加监控装置，无法确知用户是否发生过窃电行为。
[0024]图3是本发明之第一优选实施例的系统连接图；所述分布式光伏发电系统的防窃电监测装置300主要由微控制器MCU和外设电路构成，微控制器MCU的输入包括:电网电压(Vgrid)、馈网电流(1)、实时阳光福照强度(Intensity of Solar Radiat1n),环境温度(Tambient)，PV电压(Vin)、PV电流(Iin)，电网电压，馈网电流，针对包含储电池的分布式光伏发电系统200，微控制器MCU的输入还包括:储电池的电压Vbat和储电池电流Ibat ;上述输入信号经调理电路处理后输入MCU的ADC输入端口 ；采集后的信号在MCU中进行计算，并输出相关判断信息供监控中心参考。
[0025]图4是本发明之第二优选实施例的系统模块框图；包括用于监测环境太阳辐射强度的阳光辐照强度监测单元320、用于控制和计算的核心数据处理单元310和用于监测光伏并网逆变器馈网电流、功率、电能量的馈网监测单元330 ;所述阳光辐照强度监测单元320和所述电能量的馈网监测单元330均与所述核心数据处理单元310电连接；所述馈网监测单元330在节点B与分布式光伏发电系统200电连接；所述阳光辐照强度监测单元320输出阳光辐照强度的时间特性曲线；所述核心数据处理单元310依据阳光辐照强度的时间特性曲线计算可转换的太阳能；所述馈网监测单元330输出馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述核心数据处理单元310依据馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线计算获得从光伏发电系统200输出的电能量；用于控制和计算的核心数据处理单元310对阳光辐照强度的时间特性曲线与馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统200输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息。
[0026]所述第二优选实施例为最精减的分布式光伏发电系统的防窃电监测装置。仅通过馈网监测单元330获得从光伏发电系统200输出的电能量与通过阳光辐照强度监测单元320获得的阳光辐照强度的时间特性曲线计算得到的可转换的太阳能的一致性进行对比。
[0027]图5是本发明之第三优选实施例的系统模块框图；第三优选实施例在本发明之第二优选实施例所述系统的基础上在还增加了用于监测光伏电池组串210输出电压、电流的光伏电池组串监测单元340 ;所述光伏电池组串监测单元340—端与核心数据处理单元310电连接；所述光伏电池组串监测单元340另一端与光伏电池组串210的输出端，即节点C电连接；所述光伏电池组串监测单元340输出光伏电池组串210的输出电压、电流的时间特性曲线；所述核心数据处理单元310通过所述阳光辐照强度监测单元320输出阳光辐照强度的时间特性曲线与所述光伏电池组串监测单元340输出的光伏电池组串210的电压、电流时间特性曲线一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统200输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串210转换性能下降或损坏。
[0028]在第二优选实施例基础上增加了监控点，即分布式光伏发电系统200中的节点C，在节点C处连接光伏电池组串监测单元340获得光伏电池组串210的输出电压、电流的时间特性曲线，并将光伏电池组串210输出的能量与从光伏发电系统200节点B输出的电能量进行比对。
[0029]图6是本发明之第四优选实施例的系统模块框图；第四优选实施例在本发明之第三优选实施例所述系统的基础上在还增加了用于监测环境温度的环境温度监测单元350，所述环境温度监测单元350与核心数据处理单元310电连接；所述环境温度监测单元350输出环境温度的时间特性曲线；所述核心数据处理单元310首先进行环境温度的时间特性曲线与所述阳光辐照强度监测单元320输出阳光辐照强度的时间特性曲线进行一致性比较；所述核心数据处理单元310还进行环境温度的时间特性曲线与光伏电池组串210的电压、电流时间特性曲线一致性进行一致性比较；若上述两次对比的偏差均小于设定值，则判断为从光伏发电系统200输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若上述两次对比的偏差有任何一个大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串210转换性能下降或损坏。
在第三优选实施例基础上增加了环境温度监测单元350，从而获得更准确的光伏电池组串转化的太阳能量信息。
[0030]图7是本发明之第五优选实施例的系统模块框图；所述防窃电监测装置300在本发明之第四优选实施例的基础上还增加了蓄电池监测单元360、网络单元370和人机交互单元380 ;所述蓄电池监测单元360的一端与核心数据处理单元310电连接；所述蓄电池监测单元360另一端与蓄电池260的输出端D电连接；所述蓄电池监测单元360输出蓄电池电压和电流的时间特性曲线；所述核心数据处理单元310依据蓄电池电压和电流的时间特性曲线，计算出一段时间内从蓄电池输出的电能量，并与从光伏发电系统200输出的电能量一致性进行对比计算，若光伏发电系统200输出的电能量与从蓄电池输出的电能量一致性好，即两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统200输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为蓄电池260转换性能下降或损坏。蓄电池监测单元360在所述分布式光伏发电系统200包含蓄电池260时，能更准确地获得分布式光伏发电系统200输出的能量，提高判断的准确性。
[0031]所述网络单元370和人机交互单元380均与核心数据处理单元310电连接；所述网络单元370包括串行通讯接口或无线通信模块，实现与监控中心通信；所述人机交互单元380包括用于手工参数录入与设置的按键以及用于设备运行参数与运行状态显示LCD显示模块和LED指示灯，实现现场的人机交互。
[0032]所述网络单元370包括串行通讯接口或无线通信模块；用于人机交流的人机交互单元380，所述人机交互单元380包括用于手工参数录入与设置的按键以及用于设备运行参数与运行状态显示IXD显示模块和LED指示灯。
[0033]本发明不仅实现了对分布式光伏并网发电系统用户潜在的窃电行为的早期自动监控、识别和预警；且上述各优选实施例中的核心数据处理单元310还包括了上述各种数据的存储单元，可以保存各电量参数的长期历史数据，在必要时可通过人机交互单元380调取相关的历史记录供调查取证之用。由于电力生产实发实用的特点，用户实际窃取多少电量很难取证，本系统的各电量历史数据也可作为用户窃电行为确认后电网公司计算损失的参考依据。
[0034]本发明所述各优选实施例可以做为独立的分布式光伏发电系统的防窃电监测装置，也可作为一个功能单元集成应用于分布式光伏并网发电装置中。
[0035]以上所述实施方式仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种分布式光伏发电系统的防窃电监测装置(300),其特征在于: 包括用于监测环境太阳辐射强度的阳光辐照强度监测单元(320)、用于控制和计算的核心数据处理单元(310)和用于监测光伏并网逆变器馈网电流、功率、电能量的馈网监测单元(330)； 所述阳光辐照强度监测单元(320)和所述馈网监测单元(330)均与所述核心数据处理单元(310)电连接；所述馈网监测单元(330)在节点B与分布式光伏发电系统(200)电连接; 所述阳光辐照强度监测单元(320)输出阳光辐照强度的时间特性曲线；所述核心数据处理单元(310)依据阳光辐照强度的时间特性曲线计算出可转换的太阳能； 所述馈网监测单元(330)输出馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述核心数据处理单元(310)依据馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线计算获得从光伏发电系统(200)输出的电能量； 所述核心数据处理单元(310)对阳光辐照强度的时间特性曲线与馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息。
2.根据权利要求1所述的防窃电监测装置(300)，其特征在于: 还包括用于监测光伏电池组串(210)输出电压、电流的光伏电池组串监测单元(340)，所述光伏电池组串监测单元(340)—端与核心数据处理单元(310)电连接；所述光伏电池组串监测单元(340 )另一端与光伏电池组串(210 )的输出端(C)电连接；所述光伏电池组串监测单元(340)输出光伏电池组串(210)的输出电压、电流的时间特性曲线； 所述核心数据处理单元(310)对阳光辐照强度的时间特性曲线与光伏电池组串(210)的电压、电流时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串(210)转换性能下降或损坏。
3.根据权利要求1所述的防窃电监测装置(300)，其特征在于: 还包括用于监测环境温度的环境温度监测单元(350)，所述环境温度监测单元(350)与核心数据处理单元(310)电连接；所述环境温度监测单元(350)输出环境温度的时间特性曲线； 所述核心数据处理单元(310)首先将环境温度的时间特性曲线与所述阳光辐照强度监测单元(320)输出阳光辐照强度的时间特性曲线进行一致性比较；所述核心数据处理单元(310)还将环境温度的时间特性曲线与光伏电池组串(210)的电压、电流时间特性曲线一致性进行一致性比较；若上述两次对比的偏差均小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若上述两次对比的偏差有任何一个大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串(210)转换性能下降或损坏。
4.根据权利要求1所述的防窃电监测装置(300)，其特征在于: 还包括用于监测蓄电池(260)工作状态的蓄电池监测单元(360)，所述蓄电池监测单元(360)的一端与核心数据处理单元(310)电连接；所述蓄电池监测单元(360)另一端与蓄电池(260)的输出端，即节点D电连接；所述蓄电池监测单元(360)输出蓄电池电压和电流的时间特性曲线； 所述核心数据处理单元(310)依据蓄电池电压和电流的时间特性曲线，计算出一段时间内从蓄电池输出的电能量，并与从光伏发电系统(200)输出的电能量一致性进行对比计算，若光伏发电系统(200)输出的电能量与从蓄电池输出的电能量一致性好，即两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为蓄电池(260)转换性能下降或损坏。
5.根据权利要求1所述的防窃电监测装置(300)，其特征在于， 还包括用于同监控中心联系的网络单元(370)和用于人机交流的人机交互单元(380);所述网络单元(370)和人机交互单元(380)均与核心数据处理单元(310)电连接； 所述网络单元(370)包括串行通讯接口或无线通信模块，实现与监控中心通信； 所述人机交互单元(380 )包括用于手工参数录入与设置的按键以及用于设备运行参数与运行状态显示IXD显示模块和LED指示灯，实现现场的人机交互。
6.一种分布式光伏发电系统的防窃电监测方法，其特征在于，包括以下步骤: a.在光伏电池组串(210)的工作区域设置阳光辐照强度监测单元(320)，获得太阳辐射强度信息，输出阳光辐照强度的时间特性曲线；用于控制和计算的核心数据处理单元(310)依据阳光辐照强度的时间特性曲线计算出光伏发电系统(200)可转换的太阳能； b.在光伏并网逆变器输出处，即节点A设置馈网监测单元(330)，馈网监测单元(330)监测光伏并网逆变器(220)输出的电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述馈网监测单元(330)输出馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线；所述核心数据处理单元(310)依据馈网电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线计算获得从光伏发电系统(200)输出的电能量； C、用于控制和计算的核心数据处理单元(310)将从阳光辐照强度监测单元(320)获得的阳光辐照强度的时间特性曲线与所述光伏并网逆变器(220)输出的电流、电压、功率、电能量的时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息。
7.根据权利要求6所述的防窃电监测方法，其特征在于，所述步骤c之后还包括步骤: d.在光伏电池组串(210)输出处，即节点C设置用于监测光伏电池组串(210)输出电压、电流信息的光伏电池组串监测单元(340)，所述光伏电池组串监测单元(340)输出光伏电池组串(210)的输出电压、电流的时间特性曲线； e.所述核心数据处理单元(310)将所述阳光辐照强度监测单元(320)输出的阳光辐照强度时间特性曲线与所述光伏电池组串监测单元(340)输出的光伏电池组串(210)的电压、电流时间特性曲线进行一致性比较；若两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串(210)转换性能下降或损坏。
8.根据权利要求6所述的防窃电监测方法，其特征在于，所述步骤c之后还包括步骤: f.在光伏电池组串(210)的工作区域设置用于监测环境温度的环境温度监测单元(350)，所述环境温度监测单元(350)输出环境温度的时间特性曲线； g.所述核心数据处理单元(310)首先将环境温度的时间特性曲线与所述阳光辐照强度监测单元(320)输出阳光辐照强度的时间特性曲线进行一致性比较；所述核心数据处理单元(310)还将环境温度的时间特性曲线与光伏电池组串(210)的电压、电流时间特性曲线一致性进行一致性比较；若上述两次对比的偏差均小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若上述两次对比的偏差有任何一个大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为光伏电池组串(210)转换性能下降或损坏。
9.根据权利要求6所述的防窃电监测方法，其特征在于，所述步骤c之后还包括步骤: h.在蓄电池(260)的输出处，即节点D设置用于监测蓄电池工作状态的蓄电池监测单元(360)，所述蓄电池监测单元(360)输出蓄电池电压和电流的时间特性曲线； 1.所述核心数据处理单元(310)依据蓄电池电压和电流的时间特性曲线，计算出一段时间内从蓄电池输出的电能量，并与该段时间内从光伏发电系统(200 )输出的电能量一致性进行对比计算；若光伏发电系统(200)输出的电能量与从蓄电池输出的电能量一致性好，即两者偏差小于设定值，则判断为从光伏发电系统(200)输出的电能量来自光伏电池组转化的太阳能；若两者一致性偏差大于设定值，则输出窃电报警信息或判断为蓄电池(260)转换性能下降或损坏。
10.根据权利要求6所述的防窃电监测方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括步骤: j.通过用于人机交流的人机交互单元(380)，获得运行参数与运行状态信息，并接受监测参数设置； k.通过用于同监控中心联系的网络单元(370)，将各种监测到的物理量的时间特性曲线、各物理量时间特性的对比的结果以及报警信息传送到监控中心，并接受从监控中心发出的控制指令。
【文档编号】H02S50/00GK104184411SQ201410384133
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】徐垚, 高克洲, 何国辉 申请人:航天科工深圳（集团）有限公司