一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统

技术领域

本发明涉及光伏电力技术领域，具体涉及一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统。

背景技术

分布式光伏发电系统是一种将光伏发电装置分布在不同地点，将其接入电力系统的发电方式，随着分布式光伏发电系统的快速发展和普及，其对电能质量的影响也引起了人们的关注，传统的模拟电能计量系统或近来流行的数字电能计量系统对电能的计量形式大多都是针对基波电能或是全波电能，没有考虑分布式新能源接入后谐波对电能计量的影响，无法提供对分布式光伏接入对电能质量的详细分析，因此，需要一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统，可以对分布式光伏接入的电能质量进行精确测量和分析。

当前技术中针对分布式光伏接入对电能质量影响的电能计量装置的数据处理系统存在测量精度不足、数据处理不完善、功率调整策略欠缺以及预测与优化不足等问题，很显然这种数据处理方法至少存在以下方面问题：1、当前技术缺乏电能计量装置状态参数的获取和分析，可能会导致装置问题无法及时发现。这可能会影响电能计量的准确性和可靠性，进而影响对分布式光伏接入的电能质量的评估和分析，同时，缺乏电能数据的获取和稳定性分析，可能会导致电能稳定性难以保障，在光伏设备的不同时间点，电能的稳定性可能存在较大差异，若无法及时发现和解决稳定性较差的情况，可能会影响电能的质量和可靠性。

当前技术还缺乏天气预报数据的获取和分析，将导致无法准确评估天气条件对功率输出的影响，在天气变化较大的情况下，光伏设备可能无法灵活调整功率输出，使其适应实际能源需求，从而影响电能的稳定性和利用效率，同时，缺乏基于天气预报数据调整功率的能力，将限制对电能质量的优化效果。无法根据预测的天气条件调整光伏设备的功率输出，可能无法充分利用天气优势并应对天气变化，从而影响电网负荷的平衡和电能的稳定性。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种基于电能计量装置的数据处理方法和系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明在第一方面提供了一种基于电能计量装置的数据处理方法，包括：步骤一、状态参数的获取：获取各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，状态参数包括功率因数和响应时间。

步骤二、状态参数的分析：根据各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，从而对各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数进行分析，得到各光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，并判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常，若判定各光伏设备中电能计量装置运行正常，则执行步骤三。

步骤三、电能数据的获取：在各光伏设备运行时设置若干个采集时间点，进而在各采集时间点采集各光伏设备对应的电能数据，电能数据包括频率变化率和谐波总畸变率。

步骤四、电能稳定性的分析：根据各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据，从而对各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据进行分析，得到各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数。

步骤五、电能稳定性的判断：根据各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数，进而判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定，并将判定电能不稳定各采集时间点中各光伏设备记为各不稳定光伏设备。

步骤六、天气预报数据的获取：在各不稳定光伏设备当前时刻对应的未来周期设置若干个天气采集时间点，进而获取各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，天气预报数据包括光照强度、云量和雨量。

步骤七、天气预报数据的分析：根据各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，从而对各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据进行分析，得到各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数。

步骤八、功率的调整：根据各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数，进行获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值。

优选地，所述对各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数进行分析，具体分析过程如下：将各光伏设备中电能计量装置对应的功率因数和响应时间分别记为

优选地，所述判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常，具体判断过程如下：将各光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数与设定的标准光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数进行对比，若某光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数小于设定的标准光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，则判定该光伏设备中电能计量装置运行不正常，若某光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数大于或者等于设定的标准光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，则判定该光伏设备中电能计量装置运行正常，以此方式判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常。

优选地，所述对各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据进行分析，具体分析过程如下：将各采集时间点中各光伏设备对应的频率变化率和谐波总畸变率分别记为

优选地，所述判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定，具体判断过程如下：将各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数与设定的标准光伏设备对应的稳定性评估系数进行对比，若某采集时间点中某光伏设备对应的稳定性评估系数小于设定的标准光伏设备对应的稳定性评估系数，则判定该采集时间点中该光伏设备的电能不稳定，若某采集时间点中某光伏设备对应的稳定性评估系数大于或者等于设定的标准光伏设备对应的稳定性评估系数，则判定该采集时间点中该光伏设备的电能稳定，以此方式判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定。

优选地，所述获取各不稳定光伏设备未来周期中各采集时间点对应的天气预报数据，具体获取过程如下：A1、通过查询气象局官网，进而获取天气预报数据源。

A2、通过气象局官网对应的天气预报数据源，进而获取各不稳定光伏设备未来周期中各采集时间点对应的光照强度、云量和雨量。

优选地，所述对各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据进行分析，具体分析过程如下：将各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的光照强度、云量和雨量分别记为

优选地，所述获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值，具体获取过程如下：将各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数与数据库中各输出功率调整值对应的天气预测评估系数进行对比，若某不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数与数据库中某输出功率调整值对应的天气预测评估系数相同，则将数据库中该输出功率调整值作为该不稳定光伏设备对应的输出功率调整值，以此方式获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值。

本发明在第二方面提供了一种基于电能计量装置的数据处理系统，包括：状态参数的获取模块，用于获取各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，状态参数包括功率因数和响应时间。

状态参数的分析模块，用于根据各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，从而对各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数进行分析，得到各光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，并判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常，若判定各光伏设备中电能计量装置运行正常，则发送信号至电能数据的获取模块。

电能数据的获取模块，用于在各光伏设备运行时设置若干个采集时间点，进而在各采集时间点采集各光伏设备对应的电能数据，电能数据包括频率变化率和谐波总畸变率。

电能稳定性的分析模块，用于根据各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据，从而对各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据进行分析，得到各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数。

电能稳定性的判断模块，用于根据各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数，进而判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定，并将判定电能不稳定各采集时间点中各光伏设备记为各不稳定光伏设备。

天气预报数据的获取模块，用于在各不稳定光伏设备当前时刻对应的未来周期设置若干个天气采集时间点，进而获取各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，天气预报数据包括光照强度、云量和雨量。

天气预报数据的分析模块，用于根据各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，从而对各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据进行分析，得到各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数。

功率的调整模块，用于根据各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数，进行获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值。

本发明的有益效果在于：1、本发明通过获取光伏设备中电能计量装置的状态参数，并进行分析，可以评估电能计量装置的健康状况和性能质量，进而判断其是否正常运行，这有助于及时发现和解决电能计量装置的问题，提高数据的准确性和可靠性。

2、本发明通过在光伏设备中设置多个采集时间点，获取电能数据，并进行稳定性分析，可以评估光伏设备在不同时间点的电能稳定性，这有助于发现电能稳定性较差的时间点，并采取相应的措施来优化功率输出，提高电能的稳定性。

3、本发明通过获取各不稳定光伏设备未来周期中的天气预报数据，并进行分析，可以评估天气条件对功率输出的影响，这有助于根据预测的天气情况，调整光伏设备的功率输出，以适应天气变化，保障电能的稳定性，通过根据天气条件的变化，灵活调整功率输出，可以使光伏设备更加适应实际需求，提高电能的稳定性和利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法实施步骤流程图。

图2为本发明系统模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例如图1所示，一种基于电能计量装置的数据处理方法，包括：步骤一、状态参数的获取：获取各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，状态参数包括功率因数和响应时间。

需要说明的是，一个光伏设备中安装一个电能计量装置。

还需要说明的是，将功率分析仪、电能计量仪连接到光伏设备的电路上，进而通过连接在光伏设备的电路上的功率分析仪、电能计量仪，获得各光伏设备中电能计量装置对应的功率因数和响应时间。

步骤二、状态参数的分析：根据各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，从而对各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数进行分析，得到各光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，并判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常，若判定各光伏设备中电能计量装置运行正常，则执行步骤三。

在一个具体的实施例中，所述对各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数进行分析，具体分析过程如下：将各光伏设备中电能计量装置对应的功率因数和响应时间分别记为

需要说明的是，

还需要说明的是，

在另一个具体的实施例中，所述判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常，具体判断过程如下：将各光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数与设定的标准光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数进行对比，若某光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数小于设定的标准光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，则判定该光伏设备中电能计量装置运行不正常，若某光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数大于或者等于设定的标准光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，则判定该光伏设备中电能计量装置运行正常，以此方式判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常。

需要说明的是，若某光伏设备中电能计量装置运行不正常，则需要进行校准，校准可以通过专业的校准机构或供应商进行，校准可以修正电能计量装置的误差，使其功率因数和响应时间恢复到标准要求，在校准完成后按照步骤二的分析过程，判断该光伏设备中电能计量装置运行是否正常，以此方式，直至各光伏设备中电能计量装置运行正常时执行步骤三。

本发明通过获取光伏设备中电能计量装置的状态参数，并进行分析，可以评估电能计量装置的健康状况和性能质量，进而判断其是否正常运行，这有助于及时发现和解决电能计量装置的问题，提高数据的准确性和可靠性。

步骤三、电能数据的获取：在各光伏设备运行时设置若干个采集时间点，进而在各采集时间点采集各光伏设备对应的电能数据，电能数据包括频率变化率和谐波总畸变率。

需要说明的是，使用电能质量分析仪，在每个光伏设备的电路中进行数据采集，记录下每个设备的电压和电流波形数据。

还需要说明的是，从采集到的电压波形数据中提取出频率信息，可以通过计算电压波形的周期或周期数来获得频率，然后，根据采集时间点的变化，计算出频率的变化率，同时，使用傅里叶变换或其他相关算法，将采集到的电压和电流波形数据转换为频域数据。然后，通过计算谐波分量的幅值和基波分量的幅值之比，可以得到谐波总畸变率。

还需要说明的是，频率变化率=(当前频率-前一时间点频率)/时间间隔，谐波总畸变率=(谐波分量的总幅值)/(基波分量的幅值)。

步骤四、电能稳定性的分析：根据各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据，从而对各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据进行分析，得到各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数。

在一个具体的实施例中，所述对各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据进行分析，具体分析过程如下：将各采集时间点中各光伏设备对应的频率变化率和谐波总畸变率分别记为

需要说明的是，

还需要说明的是，

步骤五、电能稳定性的判断：根据各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数，进而判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定，并将判定电能不稳定各采集时间点中各光伏设备记为各不稳定光伏设备。

在一个具体的实施例中，所述判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定，具体判断过程如下：将各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数与设定的标准光伏设备对应的稳定性评估系数进行对比，若某采集时间点中某光伏设备对应的稳定性评估系数小于设定的标准光伏设备对应的稳定性评估系数，则判定该采集时间点中该光伏设备的电能不稳定，若某采集时间点中某光伏设备对应的稳定性评估系数大于或者等于设定的标准光伏设备对应的稳定性评估系数，则判定该采集时间点中该光伏设备的电能稳定，以此方式判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定。

本发明通过在光伏设备中设置多个采集时间点，获取电能数据，并进行稳定性分析，可以评估光伏设备在不同时间点的电能稳定性，这有助于发现电能稳定性较差的时间点，并采取相应的措施来优化功率输出，提高电能的稳定性。

步骤六、天气预报数据的获取：在各不稳定光伏设备当前时刻对应的未来周期设置若干个天气采集时间点，进而获取各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，天气预报数据包括光照强度、云量和雨量。

在一个具体的实施例中，所述获取各不稳定光伏设备未来周期中各采集时间点对应的天气预报数据，具体获取过程如下：A1、通过查询气象局官网，进而获取天气预报数据源。

A2、通过气象局官网对应的天气预报数据源，进而获取各不稳定光伏设备未来周期中各采集时间点对应的光照强度、云量和雨量。

步骤七、天气预报数据的分析：根据各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，从而对各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据进行分析，得到各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数。

在一个具体的实施例中，所述对各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据进行分析，具体分析过程如下：将各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的光照强度、云量和雨量分别记为

需要说明的是，

还需要说明的是，

步骤八、功率的调整：根据各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数，进行获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值。

在一个具体的实施例中，所述获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值，具体获取过程如下：将各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数与数据库中各输出功率调整值对应的天气预测评估系数进行对比，若某不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数与数据库中某输出功率调整值对应的天气预测评估系数相同，则将数据库中该输出功率调整值作为该不稳定光伏设备对应的输出功率调整值，以此方式获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值。

本发明通过获取各不稳定光伏设备未来周期中的天气预报数据，并进行分析，可以评估天气条件对功率输出的影响，这有助于根据预测的天气情况，调整光伏设备的功率输出，以适应天气变化，保障电能的稳定性，通过根据天气条件的变化，灵活调整功率输出，可以使光伏设备更加适应实际需求，提高电能的稳定性和利用效率。

需要说明的是，可以通过改变光伏阵列的输出电压和电流，从而调整光伏阵列的输出功率。

本发明实施例如图2所示，一种基于电能计量装置的数据处理系统，包括：状态参数的获取模块，用于获取各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，状态参数包括功率因数和响应时间。

状态参数的分析模块，用于根据各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数，从而对各光伏设备中电能计量装置对应的状态参数进行分析，得到各光伏设备中电能计量装置对应的状态评估系数，并判断各光伏设备中电能计量装置运行是否正常，若判定各光伏设备中电能计量装置运行正常，则发送信号至电能数据的获取模块。

电能数据的获取模块，用于在各光伏设备运行时设置若干个采集时间点，进而在各采集时间点采集各光伏设备对应的电能数据，电能数据包括频率变化率和谐波总畸变率。

电能稳定性的分析模块，用于根据各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据，从而对各采集时间点中各光伏设备对应的电能数据进行分析，得到各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数。

电能稳定性的判断模块，用于根据各采集时间点中各光伏设备对应的稳定性评估系数，进而判断各采集时间点中各光伏设备的电能是否稳定，并将判定电能不稳定各采集时间点中各光伏设备记为各不稳定光伏设备。

天气预报数据的获取模块，用于在各不稳定光伏设备当前时刻对应的未来周期设置若干个天气采集时间点，进而获取各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，天气预报数据包括光照强度、云量和雨量。

天气预报数据的分析模块，用于根据各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据，从而对各不稳定光伏设备未来周期中各天气采集时间点对应的天气预报数据进行分析，得到各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数。

功率的调整模块，用于根据各不稳定光伏设备未来周期对应的天气预测评估系数，进行获取各不稳定光伏设备对应的输出功率调整值。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本说明书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。