本發(fā)明涉及運(yùn)用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和用戶用電行為分析，實(shí)現(xiàn)對光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，具體是一種個人光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著光伏技術(shù)、儲能技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電作為綠色能源的代表，受到了廣泛的重視。在成本逐步降低，效能穩(wěn)定提升的背景下，越來越多的個人也逐步接受光伏發(fā)電設(shè)備，作為電網(wǎng)配電的有效補(bǔ)充。另一方面，對于光伏設(shè)備的安裝和使用，需要再安全、穩(wěn)定的情況下有序管理，個人使用光伏設(shè)備需要再電力部門進(jìn)行備案：一方面能夠優(yōu)化傳統(tǒng)電能的配送方式，同時也對光伏的使用和維護(hù)處于長期的安全監(jiān)管。

2、然而，個人使用光伏設(shè)備，在首次備案之后，后續(xù)的裝機(jī)量擴(kuò)容，儲能升級往往私自完成，不去相關(guān)部門進(jìn)行二次備案。這對電力部門有效核準(zhǔn)區(qū)域電力負(fù)載、優(yōu)化電能配網(wǎng)造成了一定影響；更重要的，私自安裝、擴(kuò)容、蓋章光伏設(shè)備，若沒經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量管控，有著較大的安全風(fēng)險。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要針對個人光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提供了一種個人光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對光伏板面積的測量；接著對用戶安裝光伏板前后數(shù)據(jù)的對比分析，以及極端天氣情況下的用電行為對比分析，綜合實(shí)現(xiàn)對個人光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)的校驗(yàn)。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

3、一種個人光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法，包括如下步驟：

4、步驟一、光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)預(yù)處理：整理并篩選用戶安裝光伏發(fā)電時備案數(shù)據(jù)，將用戶住址、裝機(jī)容量、儲能容量、部署位置、光伏板安裝傾角和光伏板實(shí)際面積作為預(yù)處理后的備案數(shù)據(jù)予以記錄；

5、步驟二、基于衛(wèi)星遙感影像對光伏板面積進(jìn)行核對：對用戶所在區(qū)域最新的高分辨率遙感影像進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對光伏板面積的準(zhǔn)確測量，以此校驗(yàn)步驟一所得預(yù)處理后的備案數(shù)據(jù)是否正確；

6、步驟三、對光伏安裝前后用電行為進(jìn)行對比分析：分析用戶正在安裝光伏發(fā)電板前后的用電行為特征，若分析光伏安裝后用電量增加，則判斷“備案數(shù)據(jù)無誤”，否則判斷“備案數(shù)據(jù)有誤”；

7、步驟四、“極端天氣”用電行為分析：判斷用戶儲能電量用完后的用電行為，若光伏發(fā)電時用電量遠(yuǎn)小于電網(wǎng)供電時用電量，則標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，否則標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)無誤”；

8、步驟五、光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)校驗(yàn)：根據(jù)步驟二、步驟三、步驟四得到的標(biāo)記結(jié)果，來綜合分析光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)是否有誤。

9、進(jìn)一步的，步驟一具體包括：

10、步驟1.1、采集用戶安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)時提交的備案數(shù)據(jù)，從中抽取用戶住址、裝機(jī)容量、儲能容量、部署位置及光伏板安裝傾角共5類數(shù)據(jù)；

11、步驟1.2、按照裝機(jī)容量和光伏類型、品牌，換算成光伏板實(shí)際面積，予以記錄；

12、步驟1.3、按照相關(guān)的國標(biāo)、行標(biāo)，對采集的備案數(shù)據(jù)、換算的光伏板實(shí)際面積進(jìn)行篩選，篩選出符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；

13、步驟1.4、最終篩選合格后，將用戶住址、裝機(jī)容量、儲能容量、部署位置、光伏板安裝傾角和光伏板實(shí)際面積6個數(shù)據(jù)作為預(yù)處理后的備案數(shù)據(jù)予以記錄。

14、進(jìn)一步的，步驟二具體包括：

15、步驟2.1、搜集用戶所在區(qū)域的多幅高分遙感影像，分辨率大于1米；

16、步驟2.2、根據(jù)用戶備案數(shù)據(jù)所提供的用戶住址，換算為經(jīng)緯度坐標(biāo)；

17、步驟2.3、將經(jīng)緯度坐標(biāo)標(biāo)識于高分遙感影像中；

18、步驟2.4、根據(jù)步驟一所得光伏板實(shí)際面積，記為area，圈定高分影像中，定位坐標(biāo)周邊的10倍光伏板實(shí)際面積區(qū)域，即觀測10area的影像區(qū)域；

19、步驟2.5、對于搜集的多幅高分遙感影像，均截取10area區(qū)域的影像，得到n幅影像，記為imn；

20、步驟2.6、提取影像的傳感器參數(shù)數(shù)據(jù)，所述傳感器參數(shù)數(shù)據(jù)包括影像拍攝時間、影像拍攝角度；

21、步驟2.7、根據(jù)影像拍攝時間和影像拍攝角度，分析太陽、光伏板、衛(wèi)星三者的位置和角度關(guān)系：若衛(wèi)星處于太陽光的反射角度內(nèi)，將該時間點(diǎn)拍攝的影像予以剔除；

22、步驟2.8、在剩余的遙感影像中，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模型，提取光伏板的視覺面積；

23、步驟2.9、根據(jù)光伏板安裝傾角和影像拍攝角度，將視覺面積換算為光伏板的實(shí)際面積；

24、步驟2.10、記錄多幅影像計(jì)算得到的光伏板的實(shí)際面積中的最大值，記為realarea；

25、步驟2.11、比較area和realarea數(shù)值，若兩者之間差距小于5％，則標(biāo)定為“備案數(shù)據(jù)無誤”。

26、進(jìn)一步的，步驟二還包括：

27、步驟2.12、若較area和realarea之間差距大于5％，考慮可能將其他備案的光伏板統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，則需進(jìn)一步處理：

28、a)首先，統(tǒng)計(jì)在光伏備案坐標(biāo)一定范圍內(nèi)，是否還有其它光伏發(fā)電備案，若無，則剔除其他備案干擾，定義為“備案數(shù)據(jù)有誤”；

29、b)若在一定范圍內(nèi)，有其他備案數(shù)據(jù)，則對于其他備案數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟2.4-2.5，提取出范圍內(nèi)所有備案過的光伏板影像的10倍區(qū)域；

30、c)對于步驟2.10選出的realarea，回溯找到與其對應(yīng)的高分遙感影像；

31、d)基于步驟c)中找到的遙感高分影像，提取區(qū)域內(nèi)所有備案用戶的光伏板面積；

32、e)將計(jì)算的所有備案用戶光伏板面積與備案數(shù)據(jù)之和進(jìn)行比較，若誤差小于5％，則標(biāo)定最初用戶“備案數(shù)據(jù)無誤”；

33、f)若否，則標(biāo)定為“備案數(shù)據(jù)有誤”。

34、進(jìn)一步的，步驟三具體包括：

35、步驟3.1、統(tǒng)計(jì)該用戶在安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)前1年中的用電行為，包括用電時段、用電量；

36、步驟3.2、搜集并統(tǒng)計(jì)安裝光伏前1年分時段的天氣信息，包括溫度、濕度、氣壓、降雨量、降雪量；

37、步驟3.3、構(gòu)建隨機(jī)森林模型，以前1年分時段的各類數(shù)據(jù)，制作樣本集進(jìn)行訓(xùn)練；

38、步驟3.4、統(tǒng)計(jì)安裝光伏板后的分時段天氣和用電行為特征；

39、步驟3.5、根據(jù)備案的光伏系統(tǒng)數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣數(shù)據(jù)換算安裝光伏板后每天的發(fā)電量；

40、步驟3.6、設(shè)某用戶光伏裝機(jī)量為pd，在該日高峰用電期開始時，儲能電量剩余ps，假設(shè)儲能容量為光伏裝機(jī)量的15％，則ps＜0.15pd；

41、步驟3.7、以步驟3.3的隨機(jī)森林模型，預(yù)測安裝光伏板后所有日期、所有時段的用電量；設(shè)用戶在某時段t預(yù)測用電量為ph；

42、步驟3.6、設(shè)用戶在t時段，電網(wǎng)用電量為pe，光伏用電量為pp，則pp＜ps；

43、步驟3.7、則pe+pp為用戶真實(shí)的用電量，pe+pp＜pe+0.15pd；

44、步驟3.8、比較ph和pe+0.15pd，若ph＜pe+0.15pd，則表明備案的光伏發(fā)電冗余，或用戶安裝光伏發(fā)電后，用電量增加；此情況標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)無誤”；

45、步驟3.9、若ph遠(yuǎn)大于pe+0.15pd，如ph＞1.5(pe+0.15pd)，此情況表明：用戶安裝光伏發(fā)電后，反而用電量銳減，標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，其中1.5為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，表明前者大于后者的1.5倍，用于量化表達(dá)“遠(yuǎn)大于”。

46、進(jìn)一步的，步驟四具體包括：

47、步驟4.1、若某天被定義為“極端天氣”，則分析該日用戶的用電數(shù)據(jù)；

48、步驟4.2、若用戶未使用電網(wǎng)配電，說明用戶依舊在使用儲能電量；

49、步驟4.3、設(shè)極端天氣一共持續(xù)n天，則通過n+1天用戶連續(xù)的用電特征進(jìn)一步分析：

50、c)設(shè)n+1天中，前m天使用光伏供電，第k天使用混合供電，后j天使用電網(wǎng)配電，其中k＝m+1；

51、b)設(shè)前m天平均用電量為pm，第k天使用儲能電量pk1；

52、c)后j天的平均實(shí)際用電量可以監(jiān)測得出，設(shè)為pj；

53、d)第k天的電網(wǎng)配電用電量也可以得到，設(shè)為pk2；

54、e)得到mpm+pk1＜0.15pd；

55、f)假設(shè)第k天用電量和后j天平均用電量接近，則估算出pk1等于pj-pk2；

56、g)估算出前m天每天的儲能用電量：

57、

58、h)比較pm和pj大小關(guān)系：若pm＞pj，表明光伏發(fā)電時用電量較大，標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)無誤”；

59、iii)若pm遠(yuǎn)小于pj，如1.5pm＜pj，則表明光伏發(fā)電時數(shù)據(jù)遠(yuǎn)小于電網(wǎng)供電時用電量，標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”。

60、進(jìn)一步的，步驟五具體包括：

61、步驟5.1、若步驟二、步驟三、步驟四，均標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，則最終定義為“備案數(shù)據(jù)有誤”，需要工作人員上門核查；

62、步驟5.2、若步驟二、步驟三、步驟四，有兩步標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，則需電話聯(lián)系核實(shí)，并結(jié)合最新的高分影像目視解譯確定；

63、步驟5.3、若步驟二、步驟三、步驟四，有一步標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，將該用戶備案狀態(tài)標(biāo)記為“待確定”，相隔一定周期后重復(fù)步驟一至步驟四，進(jìn)行分析、校驗(yàn)。

64、一種個人光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)校驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

65、光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于整理并篩選用戶安裝光伏發(fā)電時備案數(shù)據(jù)，將用戶住址、裝機(jī)容量、儲能容量、部署位置、光伏板安裝傾角和光伏板實(shí)際面積作為預(yù)處理后的備案數(shù)據(jù)予以記錄；

66、基于衛(wèi)星遙感影像的光伏板面積核對模塊，用于對用戶所在區(qū)域最新的高分辨率遙感影像進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對光伏板面積的準(zhǔn)確測量，以此校驗(yàn)步驟一所得預(yù)處理后的備案數(shù)據(jù)是否正確；

67、光伏安裝前后用電行為對比分析模塊，用于分析用戶正在安裝光伏發(fā)電板前后的用電行為特征，若分析光伏安裝后用電量增加，則判斷“備案數(shù)據(jù)無誤”，否則判斷“備案數(shù)據(jù)有誤”；

68、“極端天氣”用電行為分析模塊，用于判斷用戶儲能電量用完后的用電行為，若光伏發(fā)電時用電量遠(yuǎn)小于電網(wǎng)供電時用電量，則標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，否則標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)無誤”；

69、光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，用于根據(jù)基于衛(wèi)星遙感影像的光伏板面積核對模塊、光伏安裝前后用電行為對比分析模塊、“極端天氣”用電行為分析模塊得到的標(biāo)記結(jié)果，來綜合分析光伏發(fā)電備案數(shù)據(jù)是否有誤。

70、進(jìn)一步的，所述光伏安裝前后用電行為對比分析模塊，具體用于：

71、步驟3.1、統(tǒng)計(jì)該用戶在安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)前1年中的用電行為，包括用電時段、用電量；

72、步驟3.2、搜集并統(tǒng)計(jì)安裝光伏前1年分時段的天氣信息，包括溫度、濕度、氣壓、降雨量、降雪量；

73、步驟3.3、構(gòu)建隨機(jī)森林模型，以前1年分時段的各類數(shù)據(jù)，制作樣本集進(jìn)行訓(xùn)練；

74、步驟3.4、統(tǒng)計(jì)安裝光伏板后的分時段天氣和用電行為特征；

75、步驟3.5、根據(jù)備案的光伏系統(tǒng)數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣數(shù)據(jù)換算安裝光伏板后每天的發(fā)電量；

76、步驟3.6、設(shè)某用戶光伏裝機(jī)量為pd，在該日高峰用電期開始時，儲能電量剩余ps，假設(shè)儲能容量為光伏裝機(jī)量的15％，則ps＜0.15pd；

77、步驟3.7、以步驟3.3的隨機(jī)森林模型，預(yù)測安裝光伏板后所有日期、所有時段的用電量；設(shè)用戶在某時段t預(yù)測用電量為ph；

78、步驟3.6、設(shè)用戶在t時段，電網(wǎng)用電量為pe，光伏用電量為pp，則pp＜ps；

79、步驟3.7、則pe+pp為用戶真實(shí)的用電量，pe+pp＜pe+0.15pd；

80、步驟3.8、比較ph和pe+0.15pd，若ph＜pe+0.15pd，則表明備案的光伏發(fā)電冗余，或用戶安裝光伏發(fā)電后，用電量增加；此情況標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)無誤”；

81、步驟3.9、若ph遠(yuǎn)大于pe+0.15pd，如ph＞1.5(pe+0.15pd)，此情況表明：用戶安裝光伏發(fā)電后，反而用電量銳減，標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”，其中1.5為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，表明前者大于后者的1.5倍，用于量化表達(dá)“遠(yuǎn)大于”。

82、進(jìn)一步的，所述“極端天氣”用電行為分析模塊，具體用于：

83、步驟4.1、若某天被定義為“極端天氣”，則分析該日用戶的用電數(shù)據(jù)；

84、步驟4.2、若用戶未使用電網(wǎng)配電，說明用戶依舊在使用儲能電量；

85、步驟4.3、設(shè)極端天氣一共持續(xù)n天，則通過n+1天用戶連續(xù)的用電特征進(jìn)一步分析：

86、d)設(shè)n+1天中，前m天使用光伏供電，第k天使用混合供電，后j天使用電網(wǎng)配電，其中k＝m+1；

87、b)設(shè)前m天平均用電量為pm，第k天使用儲能電量pk1；

88、c)后j天的平均實(shí)際用電量可以監(jiān)測得出，設(shè)為pj；

89、d)第k天的電網(wǎng)配電用電量也可以得到，設(shè)為pk2；

90、e)得到mpm+pk1＜0.15pd；

91、f)假設(shè)第k天用電量和后j天平均用電量接近，則估算出pk1等于pj-pk2；

92、g)估算出前m天每天的儲能用電量：

93、

94、h)比較pm和pj大小關(guān)系：若pm＞pj，表明光伏發(fā)電時用電量較大，標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)無誤”；

95、iv)若pm遠(yuǎn)小于pj，如1.5pm＜pj，則表明光伏發(fā)電時數(shù)據(jù)遠(yuǎn)小于電網(wǎng)供電時用電量，標(biāo)記為“備案數(shù)據(jù)有誤”。

96、本發(fā)明具有如下有益效果：

97、1、構(gòu)建了一整套檢驗(yàn)方法與系統(tǒng)，用于智能化檢測光伏備案數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確；

98、2、通過識別高分遙感影像中的光伏板區(qū)域面積，用于快速檢測備案數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，同時考慮太陽、光伏板、拍攝衛(wèi)星三者之間的角度關(guān)系(若拍攝角度在太陽光反射范圍內(nèi)，默認(rèn)為鏡面反光，此時數(shù)據(jù)不予采納)，最大化的實(shí)現(xiàn)光伏板面積的精確估測；

99、3、充分考慮到了光伏儲能設(shè)備效能，并通過對比光伏安裝前后用戶用電行為特征，進(jìn)一步評估光伏安裝備案數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確：相同時間段、相同天氣狀態(tài)下，用戶安裝光伏后，總的用電量反而大幅變少，則說明備案數(shù)據(jù)可能存在問題；

100、4、通過定義“極端天氣”，實(shí)現(xiàn)了對光伏儲能耗盡時，用戶用電行為的準(zhǔn)確評估，并與電網(wǎng)供電時用電行為進(jìn)行對比量化分析，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)備案數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性評估。