專利名稱：一種檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置。
背景技術(shù)：
目前，能源短缺、環(huán)境污染以及連鎖故障在大電網(wǎng)中的屢次發(fā)生，都已經(jīng)成為了電力生產(chǎn)和安全穩(wěn)定運(yùn)行不可回避的問題。與此同時(shí)，以可再生能源為主的分布式供能技術(shù)的興起，為節(jié)省投資、降低能耗與污染、提高電力系統(tǒng)安全性與靈活性提供了新的思路。 微電網(wǎng)技術(shù)可將多種逆變型分布式電源組合在一起加以統(tǒng)一的能量控制，微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相結(jié)合也被國(guó)內(nèi)外專家一致認(rèn)為是電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。然而隨著分布式發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，微電網(wǎng)的保護(hù)與控制技術(shù)卻已經(jīng)成為了限制其發(fā)展的瓶頸。目前常規(guī)的微電網(wǎng)孤島檢測(cè)方法通常是針對(duì)分布式發(fā)電設(shè)備或儲(chǔ)能設(shè)備提出的，其前提是這些設(shè)備是一次發(fā)電設(shè)備，這些設(shè)備通常處于并網(wǎng)工作模式，因而其檢測(cè)方法無法滿足微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行及并離網(wǎng)切換的要求，怎樣從一個(gè)系統(tǒng)的角度去識(shí)別孤島卻鮮有提及。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置，解決了微電網(wǎng)孤島檢測(cè)的問題，為并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換提供了基礎(chǔ)本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置，包括微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，還包括并離網(wǎng)控制器，所述的并離網(wǎng)控制器包括保護(hù)控制單元、模擬量采集模塊、 跳閘信號(hào)出口模塊與電源，模擬量采集模塊用于采集電網(wǎng)系統(tǒng)向微電網(wǎng)系統(tǒng)輸出的交流電流、電壓信息，模擬量采集模塊的信號(hào)輸出端與保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接，保護(hù)控制單元通過跳間出口模塊與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置連接；所述的保護(hù)控制單元的信號(hào)輸出端還連接有通訊管理模塊，用于與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置進(jìn)行通訊。還包括有狀態(tài)量信息采集模塊，狀態(tài)量信息采集模塊用來采集微電網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)相聯(lián)的開關(guān)位置信息、保護(hù)投退信息、GPS脈沖信號(hào)，狀態(tài)量信息采集模塊的信號(hào)輸出端與保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接。所述的保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接有鍵盤，信號(hào)輸出端連接有顯示器。本發(fā)明在對(duì)目前的分布式電源孤島檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分析的基礎(chǔ)上，提出適用于微電網(wǎng)系統(tǒng)的孤島檢測(cè)技術(shù)，通過并離網(wǎng)控制器檢測(cè)電網(wǎng)的電壓、電流和開關(guān)狀態(tài)量信息，來判斷是否發(fā)生孤島，解決了微電網(wǎng)孤島檢測(cè)的問題，并為并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換提供了基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)的針對(duì)分布式發(fā)電設(shè)備或儲(chǔ)能設(shè)備提出的孤島檢測(cè)對(duì)比，本發(fā)明所述方法使微電網(wǎng)的孤島檢測(cè)更為準(zhǔn)確可靠，從而促進(jìn)微電網(wǎng)的推廣應(yīng)用。

圖1為本發(fā)明中的并離網(wǎng)控制器的電路框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置包括微電網(wǎng)并離網(wǎng)控制器， 并離網(wǎng)控制器由保護(hù)控制單元、模擬量采集模塊、跳閘信號(hào)出口模塊、狀態(tài)量信息采集模塊與電源組成，模擬量采集模塊用于采集電網(wǎng)系統(tǒng)向微電網(wǎng)系統(tǒng)輸出的交流電流、電壓信息， 狀態(tài)量信息采集模塊用來采集微電網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)相聯(lián)的開關(guān)位置信息、保護(hù)投退信息、GPS脈沖信號(hào)，模擬量采集模塊的信號(hào)輸出端和狀態(tài)量信息采集模塊的信號(hào)輸出端均通過總線與保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接。保護(hù)控制單元經(jīng)邏輯運(yùn)算后的信號(hào)輸出端通過跳閘信號(hào)出口模塊與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置連接。保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接有鍵盤，信號(hào)輸出端連接有顯示器；其輸出端還連接有通訊管理模塊，用于與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置通訊，或/和打印機(jī)與調(diào)試PC機(jī)連接。當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生外部故障時(shí)，微電網(wǎng)由于失去大電網(wǎng)的支撐，其電壓和頻率會(huì)發(fā)生較大的變化，同時(shí)內(nèi)部分布式電源對(duì)大電網(wǎng)短路點(diǎn)會(huì)輸出短路電流。對(duì)于低滲透率、弱受端微電網(wǎng)系統(tǒng)，孤島發(fā)生時(shí)電壓、頻率、與大電網(wǎng)的交換功率將有很大的變化，因此可通過對(duì)電壓、頻率、交換功率等的變化率進(jìn)行判斷，以此確定微電網(wǎng)孤島的發(fā)生。同時(shí)，當(dāng)孤島發(fā)生時(shí)，逆變器會(huì)向負(fù)載注入諧波電流，且非線性負(fù)載也會(huì)使電壓產(chǎn)生畸變，因此檢測(cè)電壓的諧波含量可以判斷是否發(fā)生孤島。保護(hù)控制單元通過模擬量采集模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)向微電網(wǎng)系統(tǒng)輸出的交流電流、電壓信息，通過狀態(tài)量信息采集模塊采集微電網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)相聯(lián)的開關(guān)位置信息、保護(hù)投退信息、GPS脈沖信號(hào)；然后保護(hù)控制單元對(duì)檢測(cè)信息進(jìn)行計(jì)算分析得出需要判斷的量電壓變化率和頻率變化率、電壓諧波；然后進(jìn)行是否發(fā)生孤島的判斷，若微電網(wǎng)發(fā)生孤島，則保護(hù)控制單元通過跳閘信號(hào)出口模塊發(fā)出孤島控制指令給微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，迅速切除微電網(wǎng)與外界電網(wǎng)的聯(lián)系，微電網(wǎng)進(jìn)入離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置，包括微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于還包括并離網(wǎng)控制器，所述的并離網(wǎng)控制器包括保護(hù)控制單元、模擬量采集模塊、跳閘信號(hào)出口模塊與電源，模擬量采集模塊用于采集電網(wǎng)系統(tǒng)向微電網(wǎng)系統(tǒng)輸出的交流電流、電壓信息，模擬量采集模塊的信號(hào)輸出端與保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接，保護(hù)控制單元通過跳閘出口模塊與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置連接；所述的保護(hù)控制單元的信號(hào)輸出端還連接有通訊管理模塊，用于與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置進(jìn)行通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置，其特征在于還包括有狀態(tài)量信息采集模塊，狀態(tài)量信息采集模塊用來采集微電網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)相聯(lián)的開關(guān)位置信息、保護(hù)投退信息、GPS脈沖信號(hào)，狀態(tài)量信息采集模塊的信號(hào)輸出端與保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置，其特征在于所述的保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接有鍵盤，信號(hào)輸出端連接有顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種檢測(cè)微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島的裝置，包括微電網(wǎng)控制系統(tǒng)和并離網(wǎng)控制器，并離網(wǎng)控制器包括保護(hù)控制單元、模擬量采集模塊、狀態(tài)量信息采集模塊、跳閘信號(hào)出口模塊與電源，模擬量采集模塊和狀態(tài)量信息采集模塊的信號(hào)輸出端與保護(hù)控制單元的信號(hào)輸入端連接，保護(hù)控制單元通過跳閘出口模塊與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置連接；所述的并離網(wǎng)控制器還通過通訊管理模塊與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)或儲(chǔ)能裝置進(jìn)行通訊。本實(shí)用新型通過并離網(wǎng)控制器檢測(cè)微電網(wǎng)的電壓、電流和開關(guān)狀態(tài)量信息，來判斷是否發(fā)生孤島，解決了微電網(wǎng)孤島檢測(cè)的問題，并為并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換提供了基礎(chǔ)，從而促進(jìn)微電網(wǎng)的推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02H7/26GK202084950SQ20112011473
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者余曉鵬, 劉巍, 周逢權(quán), 李朝暉, 楊海晶, 楊湛曄, 王洋, 王璟, 馬紅偉 申請(qǐng)人:河南電力試驗(yàn)研究院, 許繼電氣股份有限公司