1、光伏理論發(fā)電功率及受阻電量計(jì)算方法第一章 總則第一條 為進(jìn)一步完善電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡能力監(jiān)視功能，規(guī)范日內(nèi)市場(chǎng)環(huán)境下光伏理論發(fā)電功率及受阻電量等指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，依據(jù)光伏發(fā)電站太陽(yáng)能資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)要求（GB/T 30153-2013）、光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)氣象要素監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（Q/GDW 1996-2013）的有關(guān)要求，制定本方法。第二條 本方法所稱的光伏電站，是指按照公共電站要求已簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議、集中并入電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，不包括分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。第三條 本方法適用于國(guó)家電網(wǎng)公司各級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)和調(diào)管范圍內(nèi)并網(wǎng)光伏電站開展理論發(fā)電功率及受阻電量統(tǒng)計(jì)計(jì)算工作。第二章 術(shù)語(yǔ)和定義第四條 光伏電站發(fā)電功率

2、指標(biāo)包括理論發(fā)電功率和可用發(fā)電功率。光伏電站理論發(fā)電功率指在當(dāng)前光資源情況下站內(nèi)所有逆變器均可正常運(yùn)行時(shí)能夠發(fā)出的功率，其積分電量為光伏電站理論發(fā)電量；光伏電站可用發(fā)電功率指考慮站內(nèi)設(shè)備故障、缺陷或檢修等原因引起受阻后能夠發(fā)出的功率，其積分電量為光伏電站可用發(fā)電量。第五條 光伏電站受阻電力分為站內(nèi)受阻電力和站外受阻電力兩部分：站內(nèi)受阻電力指光伏電站理論發(fā)電功率與可用發(fā)電功率之差，其積分電量為站內(nèi)受阻電量；站外受阻電力指光伏電站可用發(fā)電功率與實(shí)發(fā)功率之差，其積分電量為站外受阻電量。第六條 全網(wǎng)理論發(fā)電功率指所有光伏電站理論發(fā)電功率之和；全網(wǎng)可用發(fā)電功率指考慮斷面約束的光伏電站可用發(fā)電功率之和；可

3、參與市場(chǎng)交易的光伏富余電力指全網(wǎng)可用發(fā)電功率與實(shí)發(fā)功率之差。第七條 全網(wǎng)站內(nèi)受阻電力指所有光伏電站站內(nèi)受阻電力之和；全網(wǎng)斷面受阻電力為因通道穩(wěn)定極限、電網(wǎng)設(shè)備檢修、電網(wǎng)故障等情況導(dǎo)致的光伏受阻；全網(wǎng)調(diào)峰受阻電力指全網(wǎng)可用發(fā)電功率與實(shí)發(fā)功率之差。第三章 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備第八條 計(jì)算理論發(fā)電功率和受阻電力需準(zhǔn)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括光伏電站實(shí)際發(fā)電功率、逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息、氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、開機(jī)容量；非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括光伏電站基本參數(shù) (格式見附表)、樣板逆變器型號(hào)及其數(shù)量、全站逆變器型號(hào)及其數(shù)量等。 第九條 所有光伏電站應(yīng)配備氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備，并向調(diào)度機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)上報(bào)氣象測(cè)量數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)滿足以下條件：（一）氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備

4、測(cè)量要素測(cè)量要素應(yīng)包括水平面總輻照度、法向直射輻照度、散射輻照度、地面平均風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度、氣壓。（二）氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)量誤差輻照度的測(cè)量誤差：不大于5%;風(fēng)速的測(cè)量誤差：不大于0.5m/s(3m/s30m/s);風(fēng)向的測(cè)量誤差：不大于5;環(huán)境溫度的測(cè)量誤差：不大于0.5；氣壓的測(cè)量誤差：不大于3hPa（三）數(shù)據(jù)傳輸光伏電站應(yīng)上傳所有氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集應(yīng)滿足實(shí)時(shí)性的要求，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間間隔不大于5min，宜采用時(shí)段內(nèi)的平均值。因氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備故障或者傳輸通道故障等原因造成數(shù)據(jù)無(wú)效或中斷，宜采用與本氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)相關(guān)性最高的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)代替。第十條 所有光伏電站樣板逆變器的選擇，應(yīng)考慮

5、在不同地理位置的均勻分布，逆變器型號(hào)以及電池板類型、材料等具有代表性。原則上樣板逆變器個(gè)數(shù)不少于本站總數(shù)的5%，不超過10%，對(duì)于組串式逆變器，應(yīng)以單個(gè)子陣作為一個(gè)樣板單元。第四章 光伏電站理論發(fā)電功率計(jì)算方法第十一條 光伏電站理論功率及受阻電量計(jì)算主要有兩種方法：氣象數(shù)據(jù)外推法和樣板逆變器法。各光伏電站可根據(jù)實(shí)際情況選擇算法，建議具備條件的同時(shí)采用兩種方法計(jì)算。第十二條 氣象數(shù)據(jù)外推法采用物理方法將實(shí)測(cè)水平面輻照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為光伏組件斜面輻照強(qiáng)度，將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為板面溫度，綜合考慮光伏電站的位置、不同光伏組件的特性及安裝方式等因素，建立光伏電池的光電轉(zhuǎn)換模型，得到光伏電站的理論功率。按如下方式計(jì)

6、算：（1）根據(jù)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)測(cè)水平輻照強(qiáng)度和環(huán)境溫度，將水平輻照強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為光伏組件斜面的有效輻照強(qiáng)度，將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化為光伏組件的有效溫度，有條件的宜使用直采光伏組件溫度數(shù)據(jù)。（2）根據(jù)光伏組件標(biāo)準(zhǔn)工況下的設(shè)備參數(shù)，計(jì)算當(dāng)前氣象條件下光伏組件輸出的直流功率。（3）綜合考慮光伏組件的有效數(shù)量、光伏組件的老化、光伏組件的失配損失、光伏組件表面的塵埃遮擋、光伏電池板至并網(wǎng)點(diǎn)的線路傳輸及站用電損失、逆變器效率等因素，得到光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的交流功率。（具體計(jì)算詳見附錄）第十三條 樣板逆變器法是在選定樣板逆變器基礎(chǔ)上，建立樣板逆變器出力與全站出力之間的映射模型，獲得全站理論發(fā)電功率，按如下方式計(jì)算。 光伏電

7、站理論發(fā)電功率： 光伏電站可用發(fā)電功率： 式中，Pj為光伏電站j理論發(fā)電功率，為光伏電站j可用發(fā)電功率，k為逆變器型號(hào)編號(hào)，K為逆變器型號(hào)數(shù)量，Mk為型號(hào)k逆變器的樣板逆變器數(shù)量，Nk為型號(hào)k逆變器的全站總數(shù)量，為型號(hào)k逆變器的開機(jī)運(yùn)行總數(shù)量，為光伏電站j型號(hào)k逆變器第m臺(tái)樣板機(jī)的實(shí)際功率。第五章 光伏電站受阻電量計(jì)算方法第十四條 光伏電站站內(nèi)和站外受阻電量按如下方式計(jì)算。 光伏電站站內(nèi)受阻電量： 光伏電站站外受阻電量： 式中，為光伏電站j站內(nèi)受阻電量，為光伏電站j站外受阻電量，為i時(shí)刻光伏電站j理論發(fā)電功率，為i時(shí)刻光伏電站j可用發(fā)電功率，為i時(shí)刻光伏電站j實(shí)發(fā)功率，n為統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)樣本數(shù)量，

8、為時(shí)間分辨率。第六章 全網(wǎng)理論發(fā)電功率計(jì)算方法第十五條 全網(wǎng)理論發(fā)電功率通過網(wǎng)內(nèi)所有并網(wǎng)光伏電站的理論發(fā)電功率加和獲得： 式中，P為全網(wǎng)理論發(fā)電功率，Pj為光伏電站j的理論發(fā)電功率，N為網(wǎng)內(nèi)所有并網(wǎng)光伏電站的數(shù)量。第十六條 全網(wǎng)可用發(fā)電功率是在網(wǎng)內(nèi)所有并網(wǎng)光伏電站可用發(fā)電功率加和的基礎(chǔ)上，考慮斷面約束后的可用發(fā)電功率。全網(wǎng)可用發(fā)電功率計(jì)算方法如下：（1）按照斷面約束將所有光伏電站分為不同的光伏電站群，共計(jì)S個(gè)光伏電站群，計(jì)算每個(gè)光伏電站群的可用發(fā)電功率：式中，為光伏電站群s（s=1,2,S）的可用發(fā)電功率，為光伏電站群s中所有光伏電站的集合，PL,s為光伏電站群s對(duì)應(yīng)約束斷面的限值，Ls、Gs

9、分別為該約束斷面下的當(dāng)前負(fù)荷和其它電源實(shí)際出力，為光伏電站j可用發(fā)電功率。不受斷面約束的光伏電站群PL,s取值無(wú)窮大。（2）多級(jí)嵌套斷面中，根據(jù)下級(jí)斷面光伏電站群的可用發(fā)電功率修正上一級(jí)斷面光伏電站群的可用發(fā)電功率，若存在多個(gè)下級(jí)斷面則進(jìn)行合并，一直計(jì)算到最上級(jí)約束斷面對(duì)應(yīng)光伏電站群的可用發(fā)電功率。式中，為上一級(jí)斷面對(duì)應(yīng)光伏電站群的可用發(fā)電功率，Ls、Gs分別為上一級(jí)斷面下的負(fù)荷和其它電源出力，含所有下級(jí)斷面的負(fù)荷和其它電源出力。（3）除最上級(jí)斷面外，剔除嵌套斷面中其余斷面對(duì)應(yīng)的光伏電站群，則光伏電站群個(gè)數(shù)變?yōu)?，?jì)算全網(wǎng)可用發(fā)電功率： 式中，為全網(wǎng)可用發(fā)電功率，為光伏電站群s的可用發(fā)電功率。斷

10、面約束和光伏電站群劃分隨著運(yùn)行方式的改變而變化。第七章 全網(wǎng)受阻電量計(jì)算方法第十七條 全網(wǎng)站內(nèi)受阻電力通過網(wǎng)內(nèi)所有并網(wǎng)光伏電站站內(nèi)受阻電力累加獲得： 全網(wǎng)站內(nèi)受阻電量通過全網(wǎng)站內(nèi)受阻電力積分獲得： 式中，為全網(wǎng)站內(nèi)受阻電力，為全網(wǎng)站內(nèi)受阻電量，為光伏電站j站內(nèi)受阻電量，n為統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的樣本數(shù)量，為時(shí)間分辨率，N為網(wǎng)內(nèi)并網(wǎng)光伏電站個(gè)數(shù)。第十八條 全網(wǎng)斷面受阻電力通過所有光伏電站可用發(fā)電功率之和減去全網(wǎng)可用發(fā)電功率獲得： 全網(wǎng)斷面受阻電量通過全網(wǎng)斷面受阻電力積分獲得： 式中，為全網(wǎng)斷面受阻電力，為第i時(shí)刻的全網(wǎng)斷面受阻電力，為全網(wǎng)斷面受阻電量，n為統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的樣本數(shù)量，為時(shí)間分辨率。第十九條 全網(wǎng)

11、調(diào)峰受阻電力為全網(wǎng)可用發(fā)電功率與實(shí)發(fā)電力之差： 全網(wǎng)調(diào)峰受阻電量通過全網(wǎng)調(diào)峰受阻電力積分獲得： 式中，為全網(wǎng)調(diào)峰受阻電力，為第i時(shí)刻的全網(wǎng)調(diào)峰受阻電力，為全網(wǎng)調(diào)峰受阻電量，為光伏電站j實(shí)發(fā)功率，n為統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的樣本數(shù)量，為時(shí)間分辨率，N為網(wǎng)內(nèi)并網(wǎng)光伏電站個(gè)數(shù)。第八章 附則第二十條 本辦法由國(guó)家電力調(diào)控中心負(fù)責(zé)解釋。第二十一條 本辦法自發(fā)布之日起執(zhí)行。附 錄 ：氣象數(shù)據(jù)外推計(jì)算方法（1）根據(jù)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)測(cè)水平輻照強(qiáng)度和環(huán)境溫度，將水平輻照強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為光伏組件斜面的有效輻照強(qiáng)度，將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化為光伏組件的有效溫度，具體如下。光伏組件斜面的有效輻照強(qiáng)度可以采用水平輻照度數(shù)據(jù)結(jié)合太陽(yáng)高度角、赤緯角、

12、當(dāng)?shù)鼐暥?、時(shí)角、方位角、傾角來(lái)計(jì)算。環(huán)境溫度可利用以下公式轉(zhuǎn)化為光伏組件的板面溫度，有條件的宜使用直采光伏組件溫度數(shù)據(jù)。 （1） 式中：光伏組件的板面溫度；為環(huán)境溫度；為光伏組件斜面的有效輻照強(qiáng)度；為溫度修正系數(shù)，每年通過采集實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用自回歸的方法對(duì)值進(jìn)行修正。（2）根據(jù)光伏組件標(biāo)準(zhǔn)工況下的設(shè)備參數(shù)，計(jì)算當(dāng)前氣象條件下組件的最佳輸出電流和最佳的輸出電壓： （2） （3） 式中：標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度，值為1000；標(biāo)準(zhǔn)組件溫度，值為25；光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)工況下的最佳輸出電流；光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)工況下的最佳輸出電壓；實(shí)際的輻照強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)輻照強(qiáng)度的差， ；實(shí)際組件溫度與標(biāo)準(zhǔn)組件溫度的差， ；自然對(duì)數(shù)的

13、底數(shù)，其值可取2.71828；a、b、c補(bǔ)償系數(shù)，根據(jù)光伏組件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到，并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)定期修正。最終，計(jì)算光伏組件的直流輸出功率： （4）（3）綜合考慮光伏組件的有效數(shù)量、光伏組件的老化、光伏組件的失配損失、光伏組件表面的塵埃遮擋、光伏電池板至并網(wǎng)點(diǎn)的線路傳輸及站用電損失、逆變器效率等因素，得到光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的理論發(fā)電功率和可用發(fā)電功率： （5） （6） 式中：并網(wǎng)運(yùn)行的光伏組件的全部數(shù)量；并網(wǎng)運(yùn)行的光伏組件有效數(shù)量；光伏組件的直流輸出功率；光伏組件老化損失系數(shù)，無(wú)量綱，每年按照一定比例遞減，其中為不同太陽(yáng)能電池材料年衰減率，以太陽(yáng)能電池制造廠家提供的相關(guān)衰減率參數(shù)為依據(jù)，k為并網(wǎng)光伏電站投入使用的年數(shù)；光伏組件失配損失系數(shù)，無(wú)量綱；塵埃遮擋損失系數(shù)，無(wú)量綱；線路傳輸及站用電損失系數(shù)，無(wú)量綱；每年通過采集實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用自回歸的方法對(duì)、值進(jìn)行修正；并網(wǎng)逆變器效率，無(wú)量綱，采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50530進(jìn)行等效。附 表 ：光伏電站基本參數(shù)表1：光伏電站基礎(chǔ)信息序號(hào)名稱單位基本內(nèi)容備注1光伏電站名稱2建設(shè)地點(diǎn)3電站經(jīng)緯度坐標(biāo)5占地面積平方公里7裝機(jī)容量兆瓦8電力調(diào)