一種建立分布式光伏竊電成本效益評價模型的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評價方法，屬于光伏防竊 電技術領域。
【背景技術】
[0002] 光伏發電是應對化石能源危機和環境問題的重要手段。隨著我國光伏發電補貼的 提高，我國分布式光伏發電急劇增加。由于用戶所獲得的收益取決于光伏發電量，所以可能 出現用戶通過技術手段使光伏發電計量表多計量發電量的光伏竊電行為。光伏竊電行為不 僅會擾亂光伏發電市場，造成國家的財政損失，還會因用戶私改接線路給電網帶來巨大安 全隱患。
[0003] 從現有研究來看，國內外對光伏發電的研究主要集中在光伏補貼政策、發電投資 效益、功率預測、竊電識別方法等，查閱文獻所及，尚未見到對光伏竊電的成本效益進行分 析。不同竊電方式的經濟性會影響光伏竊電行為，在研究光伏竊電識別方法前，需要先對竊 電方式及其可能性進行分析。分析光伏竊電方式的成本效益，可以評估不同竊電方式出現 的可能性，為竊電識別技術的開發和運行監管提供參考。
[0004] 收益/成本（benefit/cost，B/C)方法是一種用戶角度的投資決策方法，在電力系 統的光伏發電投資、電動汽車投資、配電網投資、需求側響應策略制定、微電網投資等方面 得到了廣泛的應用。光伏竊電的投資類似于光伏發電投資，用戶會選擇收益最大的竊電方 式進行投資。因此，本文針對分布式光伏發電的并網特點，總結分布式光伏發電的典型竊電 方式和竊電運行模式，綜合考慮并網方案、補貼政策等因素，提出一種采用全壽命周期收益 /成本方法評價竊電方案經濟性的方法。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于B/C法建立的 分布式光伏竊電成本效益評價模型的方法。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供一種建立分布式光伏竊電成本效益評價模型的 方法，其特征在于：包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :根據分布式光伏電站的建設情況，確定該電站裝機容量；結合裝機容量、 環境條件以及往年的發電量對該分布式光伏電站年發電量進行預估；根據分布式光伏的負 荷特性，預估負荷總量和空間負荷分布；
[0008] 步驟2 :分析不同的光伏竊電方法的設備組成及運行模式；
[0009] 步驟3 :計算光伏竊電在不同竊電運營模式下的光伏竊電設備的初期投資成本； [0010] 步驟4 :計算光伏竊電在不同竊電運營模式下的竊電被識別的風險成本；
[0011] 步驟5 :計算光伏竊電在不同竊電運營模式下的竊電設備運行維護成本；
[0012] 步驟6 :計算光伏竊電在不同竊電運營模式下的能量損耗成本；
[0013] 步驟7 :根據光伏竊電設備的初期投資成本、竊電被識別的風險成本、竊電設備的 運行維護成本和能量損耗成本，建立光伏竊電在不同竊電運營模式下的竊電全壽命周期總 成本模型；
[0014] 步驟8 :計算光伏竊電在不同竊電運營模式下的竊電總收入；
[0015] 步驟9 :根據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 營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，根據采用的電能表的不同，光伏竊電運行模式分別為：1)對智能電 表用戶，竊電運行模式為光照控制模式，采用光照傳感器監測光照情況，在光照較小時切除 竊電支路，使夜間發電量恢復正常；2)對普通電表用戶，竊電模式為無光照控制模式，夜間 持續竊電。
[0018] 竊電運營模式包括光伏竊電方法和光伏竊電運行模式。
[0019] 步驟3中，光伏竊電設備的初期投資成本為：
[0020] Ce=KsSc
[0021] 式中，Ks為單位竊電設備容量成本；Se為竊電設備的容量。
[0022] 所述步驟4中，竊電被識別的風險成本為：
[0023] Cr= PR
[0024] 式中，P為竊電行為被識別的概率；R為竊電罰款。
[0025] 所述步驟5中，竊電設備的年運行維護成本為：
[0026] Cm= mC E
[0027] 式中，m為光伏竊電的年運行維護率，Ce為光伏竊電設備的初期投資成本。
[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為竊電設備的年竊電量，I為電價。
[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為光伏竊電設備的初期投資成本，C R為竊電被識別的風險成本，C M為竊電設備 的年運行維護成本，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營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為光伏補貼電價，Ae為竊電設備的年竊電量，N為竊電年限。
[0039] 本發明所達到的有益效果：
[0040] 本發明提供的基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評價，通過上述方法和模 型，可以計算出不同竊電方式、不同竊電運行模式下的盈利情況，從而推測出具有較高成本 效益比的竊電方式，可以評估不同竊電方式出現的可能性，為進一步針對較大可能性出現 的竊電方式進行竊電識別技術的開發和運行監管提供依據。
【附圖說明】
[0041] 圖1是分布式光伏電站并網發電原理圖。
[0042] 圖2是基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評價流程圖。
[0043] 圖3是光伏發電出力和用電負荷曲線。
[0044] 圖4是四季典型日光伏出力和負荷曲線。
[0045] 圖5是兩種竊電運行模式下不同竊電方式的B/C值。
【具體實施方式】
[0046] 以下結合附圖詳細描述本發明的技術方案。
[0047] 如圖2,為基于B/C法的分布式光伏竊電成本效益評價流程圖。本發明的功能主要 是以分布式光伏竊電為基礎，首先確定光伏電站裝機容量；再對該分布式光伏電站年發電 量進行預估；接著預估負荷總量和空間負荷分布。分析典型光伏竊電方法；列出備選的光 伏竊電運行模式。并對三種典型光伏竊電方法和兩種光伏竊電運行模式進行分析。明確不 同光伏竊電運營模式下的邊界條件和計算參數。計算光伏竊電在不同竊電運行模式下的光 伏竊電設備的初期投資成本、竊電被識別的風險成本、運行維護成本和能量損耗成本四個 部分；進而得出不同光伏竊電運營模式下的全壽命周期總成本。計算光伏發電在不同竊電 運營模式下的竊電總收入。計算不同竊電運營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] 本發明提供一種基于B/C法建立分布式光伏竊電成本效益評價模型的方法，所述 方法包括以下步驟：
[0049] 步驟1 :根據分布式光伏電站的建設情況，確定該電站裝機容量；結合裝機容量、 環境條件以及往年的發電量對該分布式光伏電站年發電量進行預估；根據分布式光伏的負 荷特性，預估負荷總量和空間負荷分布。
[0050] 步驟2 :分析典型光伏竊電方法，明確不同竊電方法的設備組成。列出備選的光伏 竊電運行模式，分析每種運行模式的可行性及優缺點。
[0051] 我國分布式光伏發電原理如圖1所示。光伏電池陣列將太陽能轉換成電能輸出 直流電，經過逆變器輸出工頻交流電，一部分電能供本地交流負載使用，一部分電能并網發 電，光伏計量表記錄光伏電站發出的電能，關口電表記錄用戶從公共電網獲取和輸出到公 共電網的電能。
[0052] 光伏竊電的方式可以分為