一種建立分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)模型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)方法，屬于光伏防竊 電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏發(fā)電是應(yīng)對(duì)化石能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的重要手段。隨著我國(guó)光伏發(fā)電補(bǔ)貼的 提高，我國(guó)分布式光伏發(fā)電急劇增加。由于用戶(hù)所獲得的收益取決于光伏發(fā)電量，所以可能 出現(xiàn)用戶(hù)通過(guò)技術(shù)手段使光伏發(fā)電計(jì)量表多計(jì)量發(fā)電量的光伏竊電行為。光伏竊電行為不 僅會(huì)擾亂光伏發(fā)電市場(chǎng)，造成國(guó)家的財(cái)政損失，還會(huì)因用戶(hù)私改接線(xiàn)路給電網(wǎng)帶來(lái)巨大安 全隱患。
[0003] 從現(xiàn)有研究來(lái)看，國(guó)內(nèi)外對(duì)光伏發(fā)電的研究主要集中在光伏補(bǔ)貼政策、發(fā)電投資 效益、功率預(yù)測(cè)、竊電識(shí)別方法等，查閱文獻(xiàn)所及，尚未見(jiàn)到對(duì)光伏竊電的成本效益進(jìn)行分 析。不同竊電方式的經(jīng)濟(jì)性會(huì)影響光伏竊電行為，在研究光伏竊電識(shí)別方法前，需要先對(duì)竊 電方式及其可能性進(jìn)行分析。分析光伏竊電方式的成本效益，可以評(píng)估不同竊電方式出現(xiàn) 的可能性，為竊電識(shí)別技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行監(jiān)管提供參考。
[0004] 收益/成本（benefit/cost，B/C)方法是一種用戶(hù)角度的投資決策方法，在電力系 統(tǒng)的光伏發(fā)電投資、電動(dòng)汽車(chē)投資、配電網(wǎng)投資、需求側(cè)響應(yīng)策略制定、微電網(wǎng)投資等方面 得到了廣泛的應(yīng)用。光伏竊電的投資類(lèi)似于光伏發(fā)電投資，用戶(hù)會(huì)選擇收益最大的竊電方 式進(jìn)行投資。因此，本文針對(duì)分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)特點(diǎn)，總結(jié)分布式光伏發(fā)電的典型竊電 方式和竊電運(yùn)行模式，綜合考慮并網(wǎng)方案、補(bǔ)貼政策等因素，提出一種采用全壽命周期收益 /成本方法評(píng)價(jià)竊電方案經(jīng)濟(jì)性的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于B/C法建立的 分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)模型的方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種建立分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)模型的 方法，其特征在于：包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :根據(jù)分布式光伏電站的建設(shè)情況，確定該電站裝機(jī)容量；結(jié)合裝機(jī)容量、 環(huán)境條件以及往年的發(fā)電量對(duì)該分布式光伏電站年發(fā)電量進(jìn)行預(yù)估；根據(jù)分布式光伏的負(fù) 荷特性，預(yù)估負(fù)荷總量和空間負(fù)荷分布；
[0008] 步驟2 :分析不同的光伏竊電方法的設(shè)備組成及運(yùn)行模式；
[0009] 步驟3 :計(jì)算光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的光伏竊電設(shè)備的初期投資成本； [0010] 步驟4 :計(jì)算光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的竊電被識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)成本；
[0011] 步驟5 :計(jì)算光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的竊電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本；
[0012] 步驟6 :計(jì)算光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的能量損耗成本；
[0013] 步驟7 :根據(jù)光伏竊電設(shè)備的初期投資成本、竊電被識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)成本、竊電設(shè)備的 運(yùn)行維護(hù)成本和能量損耗成本，建立光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的竊電全壽命周期總 成本模型；
[0014] 步驟8 :計(jì)算光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的竊電總收入；
[0015] 步驟9 :根據(jù)竊電總收入與竊電全壽命周期總成本，建立光伏竊電在不同竊電運(yùn) 營(yíng)模式下的收益比模型。
[0016] 所述步驟2中，光伏竊電方法包括：1)升壓法、升流法竊電；2)光伏模擬器法竊 電；3)市電改接法竊電。
[0017] 所述步驟2中，根據(jù)采用的電能表的不同，光伏竊電運(yùn)行模式分別為：1)對(duì)智能電 表用戶(hù)，竊電運(yùn)行模式為光照控制模式，采用光照傳感器監(jiān)測(cè)光照情況，在光照較小時(shí)切除 竊電支路，使夜間發(fā)電量恢復(fù)正常；2)對(duì)普通電表用戶(hù)，竊電模式為無(wú)光照控制模式，夜間 持續(xù)竊電。
[0018] 竊電運(yùn)營(yíng)模式包括光伏竊電方法和光伏竊電運(yùn)行模式。
[0019] 步驟3中，光伏竊電設(shè)備的初期投資成本為：
[0020] Ce=KsSc
[0021] 式中，Ks為單位竊電設(shè)備容量成本；Se為竊電設(shè)備的容量。
[0022] 所述步驟4中，竊電被識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)成本為：
[0023] Cr= PR
[0024] 式中，P為竊電行為被識(shí)別的概率；R為竊電罰款。
[0025] 所述步驟5中，竊電設(shè)備的年運(yùn)行維護(hù)成本為：
[0026] Cm= mC E
[0027] 式中，m為光伏竊電的年運(yùn)行維護(hù)率，Ce為光伏竊電設(shè)備的初期投資成本。
[0028] 所述步驟6中，光伏竊電的能量損耗成本為：
[0029] Cl= IAcKl
[0030] 式中，1為光伏竊電的能量損耗比；Ae為竊電設(shè)備的年竊電量，I為電價(jià)。
[0031] 所述步驟7中，光伏竊電的全壽命周期總成本模型為：
[0032] C = Ce+Cr+(Cm+Cl)N
[0033] Ce為光伏竊電設(shè)備的初期投資成本，C R為竊電被識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)成本，C M為竊電設(shè)備 的年運(yùn)行維護(hù)成本，Q為能量損耗成本，N為竊電年限。
[0034] 光伏竊電在不同竊電運(yùn)營(yíng)模式下的收益比模型為：
[0035] Y = B/C
[0036] B為竊電總收入，C為竊電全壽命周期總成本；
[0037] 其中，B = dXAcXN
[0038] d為光伏補(bǔ)貼電價(jià)，Ae為竊電設(shè)備的年竊電量，N為竊電年限。
[0039] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：
[0040] 本發(fā)明提供的基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)，通過(guò)上述方法和模 型，可以計(jì)算出不同竊電方式、不同竊電運(yùn)行模式下的盈利情況，從而推測(cè)出具有較高成本 效益比的竊電方式，可以評(píng)估不同竊電方式出現(xiàn)的可能性，為進(jìn)一步針對(duì)較大可能性出現(xiàn) 的竊電方式進(jìn)行竊電識(shí)別技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行監(jiān)管提供依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0041] 圖1是分布式光伏電站并網(wǎng)發(fā)電原理圖。
[0042] 圖2是基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)流程圖。
[0043] 圖3是光伏發(fā)電出力和用電負(fù)荷曲線(xiàn)。
[0044] 圖4是四季典型日光伏出力和負(fù)荷曲線(xiàn)。
[0045] 圖5是兩種竊電運(yùn)行模式下不同竊電方式的B/C值。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0047] 如圖2,為基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)流程圖。本發(fā)明的功能主要 是以分布式光伏竊電為基礎(chǔ)，首先確定光伏電站裝機(jī)容量；再對(duì)該分布式光伏電站年發(fā)電 量進(jìn)行預(yù)估；接著預(yù)估負(fù)荷總量和空間負(fù)荷分布。分析典型光伏竊電方法；列出備選的光 伏竊電運(yùn)行模式。并對(duì)三種典型光伏竊電方法和兩種光伏竊電運(yùn)行模式進(jìn)行分析。明確不 同光伏竊電運(yùn)營(yíng)模式下的邊界條件和計(jì)算參數(shù)。計(jì)算光伏竊電在不同竊電運(yùn)行模式下的光 伏竊電設(shè)備的初期投資成本、竊電被識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)成本、運(yùn)行維護(hù)成本和能量損耗成本四個(gè) 部分；進(jìn)而得出不同光伏竊電運(yùn)營(yíng)模式下的全壽命周期總成本。計(jì)算光伏發(fā)電在不同竊電 運(yùn)營(yíng)模式下的竊電總收入。計(jì)算不同竊電運(yùn)營(yíng)模式的總收益與總成本的比值。最后分析每 種方案的盈虧情況，得到可能的竊電方式。
[0048] 本發(fā)明提供一種基于B/C法建立分布式光伏竊電成本效益評(píng)價(jià)模型的方法，所述 方法包括以下步驟：
[0049] 步驟1 :根據(jù)分布式光伏電站的建設(shè)情況，確定該電站裝機(jī)容量；結(jié)合裝機(jī)容量、 環(huán)境條件以及往年的發(fā)電量對(duì)該分布式光伏電站年發(fā)電量進(jìn)行預(yù)估；根據(jù)分布式光伏的負(fù) 荷特性，預(yù)估負(fù)荷總量和空間負(fù)荷分布。
[0050] 步驟2 :分析典型光伏竊電方法，明確不同竊電方法的設(shè)備組成。列出備選的光伏 竊電運(yùn)行模式，分析每種運(yùn)行模式的可行性及優(yōu)缺點(diǎn)。
[0051] 我國(guó)分布式光伏發(fā)電原理如圖1所示。光伏電池陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能輸出 直流電，經(jīng)過(guò)逆變器輸出工頻交流電，一部分電能供本地交流負(fù)載使用，一部分電能并網(wǎng)發(fā) 電，光伏計(jì)量表記錄光伏電站發(fā)出的電能，關(guān)口電表記錄用戶(hù)從公共電網(wǎng)獲取和輸出到公 共電網(wǎng)的電能。
[0052] 光伏竊電的方式可以分為