本發明實施例涉及光伏用電檢測，具體涉及一種光伏用電模擬及檢測系統、方法、設備及存儲介質。
背景技術：
1、分布式光伏發電系統在家庭的應用中越來越廣泛，在實際使用過程中，存在其他用戶私接負載、竊電等異常用電行為，這不僅影響電網管理的規范性，還可能導致光伏系統引發安全隱患。
2、現有的光伏發電監測系統主要關注設備故障診斷、發電效率監測等方面，對于用戶側異常用電行為的檢測能力有限。傳統異常用電檢測方法依賴經驗規則或簡單統計模型，例如，通過智能電表記錄的單一用電數據判斷異常情況，難以適應光伏用電行為的多樣性和復雜性，無法準確識別用戶側異常用電行為，也無法準確判斷功率變化是由自然因素還是人為干預導致，特別是在夜間無光照條件下或日間光照突變情況下，傳統監測系統難以有效識別異常用電行為，導致檢測準確率低、誤報率高。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本發明實施例提供了一種光伏用電模擬及檢測系統、方法、設備及存儲介質，用于解決現有技術中存在的問題。
2、根據本發明實施例的一個方面，提供了一種光伏用電模擬及檢測系統，所述系統包括異常用電模式生成器、光熱輻照模擬器、智能電表數據采集單元、模擬逆變器、功率異常模擬器、逆變器功率數據監測單元及異常模式檢測單元；
3、所述異常用電模式生成器，用于根據預先配置的電流參數，模擬生成異常用電的電流信號；
4、所述光熱輻照模擬器，用于根據預先配置的光熱輻照參數，模擬生成不同天氣條件和/或時段的光熱輻照數據，所述光熱輻照數據包括輻照度及輻照度曲線；
5、所述智能電表數據采集單元，用于采集所述異常用電模式生成器的電流信號及所述光熱輻照模擬器的光熱輻照數據；
6、所述模擬逆變器，用于轉換交流電為直流電，所述交流電基于所述光熱輻照數據模擬得到；
7、所述功率異常模擬器，用于在所述輻照度穩定的情況下，按照預設的干擾機制作用于所述模擬逆變器，使得所述模擬逆變器的輸出功率出現突變；
8、所述逆變器功率數據監測單元，用于監測及采集所述模擬逆變器輸出的功率參數；
9、所述異常模式檢測單元，用于根據所述電流信號及所述光熱輻照數據，以及根據所述光熱輻照數據及所述功率參數，綜合分析是否出現用電異常情況。
10、在一種可選的方式中，所述異常用電模式生成器包括相連接的控制器及可控電流源，所述控制器用于根據預設的時段定時或不定時地觸發所述可控電流源，使得所述可控電流源產生預定幅值和波形的反向電流信號isim(t)：
11、isim(t)=ibase+asin(2πft)+ε(t)，
12、其中，ibase為基礎反向電流值，a為電流信號的波動幅度，f為電流信號的波動頻率，ε(t)為隨時間t變化的隨機噪聲分量。
13、在一種可選的方式中，所述光熱輻照模擬器，用于根據預設的夜間時段，通過預設的夜間輻照度模型，輸出標準的光熱輻照數據，所述夜間輻照度模型gnight(t)為：
14、gnight(t)=gmoon*fmoon(t)+gambient+δ(t)，
15、其中，gmoon為月光最大輻照度，fmoon(t)為月相函數，取值范圍[0,1]，gambient為環境光輻照度，δ(t)為隨時間t變化的隨機擾動項。
16、所述光熱輻照模擬器，還用于根據預設的日間時段，輸出光照充足穩定條件的光熱輻照數據。
17、在一種可選的方式中，所述異常模式檢測單元，具體用于當在所述夜間時段識別到所述輻照度等于零，并檢測到反向電流、所述反向電流的幅值大于預設幅值所持續的時間大于預設時間后，確定存在異常用電情況；以及，
18、當所述光熱輻照模擬器輸出光照充足穩定條件的光熱輻照數據后，根據所述功率參數確定功率變化率，根據所述輻照度確定輻照度變化率；
19、分析所述功率變化率與所述輻照度變化率是否匹配；
20、若所述功率變化率與所述輻照度變化率不匹配，則確定存在異常用電情況。
21、在一種可選的方式中，所述異常模式檢測單元，進一步用于，若所述功率變化率與所述輻照度變化率不匹配時，則根據所述功率參數確定功率偏差率，分析所述功率偏差率是否小于預設的功率偏差率閾值、所述功率偏差率小于所述功率偏差率閾值的持續時間是否大于預設的時間閾值且所述輻照度變化率是否大于預設的變化率閾值，若分析的結果均為是，則確定出現功率陡降異常，所述功率偏差率閾值為負值。
22、在一種可選的方式中，所述異常模式檢測單元，還用于根據所述電流信號、所述光熱輻照數據及所述功率參數，綜合分析是否出現用電異常情況。
23、在一種可選的方式中，所述系統還包括干擾因素模擬單元及性能評估單元，所述干擾因素模擬單元用于對所述系統增加干擾因素，所述干擾因素包括電網波動、通信延遲及傳感器誤差的至少一項；
24、所述性能評估單元用于基于所述干擾因素確定所述系統的性能指標，所述性能指標包括準確率、召回率、f1分數及響應時間；
25、基于所述干擾因素及所述性能指標生成測試報告。
26、根據本發明實施例的另一方面，提供了一種光伏用電模擬及檢測方法，所述光伏用電模擬及檢測方法基于上述的光伏用電模擬及檢測裝置執行，所述方法包括：
27、異常用電模式生成器根據預先配置的電流參數，模擬生成異常用電的電流信號；
28、光熱輻照模擬器根據預先配置的光熱輻照參數，模擬生成不同天氣條件和/或時段的光熱輻照數據，所述光熱輻照數據包括輻照度及輻照度曲線；
29、智能電表數據采集單元采集所述異常用電模式生成器的電流信號及所述光熱輻照模擬器的光熱輻照數據；
30、模擬逆變器轉換交流電為直流電，所述交流電基于所述光熱輻照數據模擬得到；
31、功率異常模擬器在所述輻照度穩定的情況下，按照預設的干擾機制作用于所述模擬逆變器，使得所述模擬逆變器的輸出功率出現突變；
32、逆變器功率數據監測單元監測及采集所述模擬逆變器輸出的功率參數；
33、異常模式檢測單元根據所述電流信號及所述光熱輻照數據，以及根據所述光熱輻照數據及所述功率參數，綜合分析是否出現用電異常情況。
34、根據本發明實施例的又一方面，提供了一種計算機設備，包括：處理器、存儲器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲器和所述通信接口通過所述通信總線完成相互間的通信；所述存儲器用于存放至少一可執行指令，所述可執行指令使所述處理器執行如上所述的方法。
35、根據本發明實施例的又一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述存儲介質中存儲有至少一可執行指令，所述可執行指令在計算機設備上運行時，使得計算機設備執行如上所述的方法。
36、本發明實施例通過異常用電模式生成器模擬生成異常用電的電流信號、光熱輻照模擬器模擬生成不同天氣條件和/或時段的光熱輻照數據，光熱輻照數據包括輻照度及輻照度曲線、功率異常模擬器在輻照度穩定的情況下，按照預設的干擾機制作用于模擬逆變器，使得模擬逆變器的輸出功率出現突變，之后，通過智能電表數據采集單元采集電流信號及光熱輻照數據、逆變器功率數據監測單元采集模擬逆變器輸出的功率參數，最后通過異常模式檢測單元根據電流信號及光熱輻照數據，以及根據光熱輻照數據及功率參數，綜合分析是否出現用電異常情況，本發明實施例能夠模擬光伏用電行為的多樣性和復雜性場景，通過電流信號、光熱輻照數據及功率參數進行綜合分析，以檢測用戶側異常用電行為，有助于有效、準確地識別異常用電情況，降低誤報率。
37、上述說明僅是本發明實施例技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明實施例的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明實施例的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的具體實施方式。