一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，包括主站系統(tǒng)和若干個(gè)分布式發(fā)電電站，分布式發(fā)電電站經(jīng)逆變器逆變之后和公共電網(wǎng)并網(wǎng)，還包括一并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置連接了公共接線(xiàn)點(diǎn)，所述的若干個(gè)分布式發(fā)電電站均經(jīng)逆變器之后連接了互感器裝置并通過(guò)公共接線(xiàn)點(diǎn)連接并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置與所述的主站系統(tǒng)通信。通過(guò)并網(wǎng)接口裝置不僅對(duì)分布式發(fā)電電站進(jìn)行全面的監(jiān)控，另外采集分布式發(fā)電電站內(nèi)發(fā)電、環(huán)境監(jiān)測(cè)等設(shè)備信息，數(shù)據(jù)集中傳送至主站系統(tǒng)，優(yōu)化了并網(wǎng)電路結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，節(jié)約了設(shè)備成本，方便了工作人員維護(hù)操作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分布式發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，尤其是一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式發(fā)電，通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶(hù)附近的、高效可靠的發(fā)電單元，其核心即為各種類(lèi)型的分布式發(fā)電電站，主要是指的風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、天然氣、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)電的電源。大量的分布式發(fā)電電站接入電網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)造成一定的影響，因此需要對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓、電流、有功、無(wú)功、功率因數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)電氣量數(shù)據(jù)上送當(dāng)?shù)仉娏φ{(diào)度部門(mén)，電力調(diào)度部門(mén)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)遙控操作電網(wǎng)電路運(yùn)行?，F(xiàn)有的分布式發(fā)電并網(wǎng)在具體實(shí)施應(yīng)用過(guò)程中，存在著如下缺點(diǎn):并網(wǎng)電路中二次設(shè)備較多(如繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、通信管理裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置)，眾多的二次設(shè)備獨(dú)立布線(xiàn)，導(dǎo)致設(shè)備安裝困難，二次回路繁瑣，且設(shè)備投資費(fèi)用大，不利于分布式光伏發(fā)電的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，規(guī)范分布式發(fā)電接入電網(wǎng)，優(yōu)化并網(wǎng)電路，集中處理并網(wǎng)電路中二次設(shè)備的電路信號(hào)，有利于二次設(shè)備集約化，節(jié)約設(shè)備投資成本，方便工作人員維護(hù)操作。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，包括主站系統(tǒng)和若干個(gè)分布式發(fā)電電站，分布式發(fā)電電站均經(jīng)逆變器逆變之后和公共電網(wǎng)并網(wǎng)，還包括一并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置連接了公共接線(xiàn)點(diǎn)，所述的若干個(gè)分布式發(fā)電電站經(jīng)逆變器之后連接了互感器裝置并通過(guò)公共接線(xiàn)點(diǎn)連接并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置與所述的監(jiān)控主站通信。所述的公共接線(xiàn)點(diǎn)是指分布式發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)的連接處，連接了互感器裝置，互感器裝置連接了并網(wǎng)接口裝置，并網(wǎng)接口裝置對(duì)互感器傳遞的電流電壓信號(hào)進(jìn)行采集、運(yùn)算，計(jì)算發(fā)電功率、電量以及分析公共連接點(diǎn)電能質(zhì)量、判斷是否有電氣故障發(fā)生。并網(wǎng)接口裝置不僅通過(guò)和互感器裝置配合對(duì)分布式發(fā)電電站進(jìn)行全面的監(jiān)控，通過(guò)通信方式采集分布式發(fā)電電站內(nèi)發(fā)電、環(huán)境監(jiān)測(cè)等智能設(shè)備信息，并通過(guò)光纖或無(wú)線(xiàn)通信方式把數(shù)據(jù)集中傳送至主站系統(tǒng)，優(yōu)化了并網(wǎng)控制電路結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，節(jié)約了設(shè)備投資成本，方便了工作人員維護(hù)操作。
[0005]作為優(yōu)選，所述的公共接線(xiàn)點(diǎn)處設(shè)有公共斷路器，所述的并網(wǎng)接口裝置設(shè)有控制端口輸出控制信號(hào)至所述的公共斷路器。公共斷路器是并網(wǎng)電路開(kāi)關(guān)，接受并網(wǎng)接口裝置的跳合閘控制，當(dāng)并網(wǎng)電路發(fā)生故障或運(yùn)行異常時(shí)，由并網(wǎng)接口裝置發(fā)出跳閘信號(hào)至公共斷路器，斷開(kāi)公共斷路器，并網(wǎng)接口裝置也可以接受來(lái)自監(jiān)控主站的控制信號(hào)來(lái)接通或者斷開(kāi)公共斷路器。
[0006]作為優(yōu)選，所述的互感器裝置包括了接入并網(wǎng)電路的電流互感器和電壓互感器。電流互感器和電壓互感器檢測(cè)并網(wǎng)電路的基本電路信號(hào)并傳送至并網(wǎng)接口裝置。[0007]作為優(yōu)選，所述的并網(wǎng)接口裝置包括了一控制芯片和連接至控制中心的功能電路，所述的功能電路包括了監(jiān)測(cè)電路和通訊電路，其中所述的監(jiān)測(cè)電路接收所述的互感器裝置的電壓信號(hào)，所述的通訊電路發(fā)送、接收所述的主站系統(tǒng)的四遙信號(hào)并且直接和分布式發(fā)電電站通信。所述的四遙信號(hào)指遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)。
[0008]作為優(yōu)選，所述的通信電路的通信接口分為上行接口和下行接口，下行接口與分布式發(fā)電電站通信，上行接口與主站系統(tǒng)通信。下行接口與分布式發(fā)電電站及站內(nèi)智能設(shè)備通信，采集設(shè)備信息及下達(dá)控制命令，上行接口與主站系統(tǒng)通信，將采集的信息上送至所述的監(jiān)控主站和調(diào)度主站并接受主站系統(tǒng)的控制命令。
[0009]作為優(yōu)選，下行接口還連接一電度表，采集電度表四象限電量數(shù)據(jù)。
[0010]作為優(yōu)選,所述的分布式發(fā)電電站為光伏發(fā)電陣列，所述的光伏發(fā)電陣列電連接匯流箱，匯流箱輸出直流電壓經(jīng)逆變器逆變與公共電網(wǎng)并網(wǎng)。
[0011]作為優(yōu)選，所述的主站系統(tǒng)包括監(jiān)控主站和調(diào)度主站。其中，監(jiān)控主站和調(diào)度主站是分開(kāi)的兩個(gè)系統(tǒng)，監(jiān)控主站方便對(duì)分布式發(fā)電電站控制，而調(diào)度主站則是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的整體調(diào)度。
[0012]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有如下突出優(yōu)點(diǎn):并網(wǎng)接口裝置不僅對(duì)分布式發(fā)電電站進(jìn)行全面的監(jiān)控，另外采集分布式發(fā)電電站內(nèi)發(fā)電、環(huán)境監(jiān)測(cè)等設(shè)備信息，數(shù)據(jù)集中傳送至主站系統(tǒng)，優(yōu)化了并網(wǎng)電路結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，節(jié)約了設(shè)備成本，方便了工作人員維護(hù)操作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2為本發(fā)明應(yīng)用于光伏發(fā)電陣列的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，包括主站系統(tǒng)和若干個(gè)分布式發(fā)電電站(在圖1僅畫(huà)了兩個(gè)，實(shí)際應(yīng)用中可以有多個(gè))，分布式發(fā)電電站經(jīng)逆變器逆變之后和公共電網(wǎng)并網(wǎng)，本發(fā)明還包括一并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置連接了公共接線(xiàn)點(diǎn)，所述的若干個(gè)分布式發(fā)電電站均經(jīng)逆變器之后連接了互感器裝置并通過(guò)公共接線(xiàn)點(diǎn)連接并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置與所述的主站系統(tǒng)通信，所述的互感器裝置包括了接入并網(wǎng)電路的電流互感器I和電壓互感器2，并網(wǎng)接口裝置對(duì)互感器裝置傳遞的電流電壓信號(hào)進(jìn)行采集、運(yùn)算，計(jì)算電能質(zhì)量、發(fā)電功率、電量以及判斷是否有電氣故障發(fā)生。
[0017]所述的公共接線(xiàn)點(diǎn)處設(shè)有公共斷路器，所述的并網(wǎng)接口裝置設(shè)有控制端口輸出控制信號(hào)至所述的公共斷路器。公共斷路器接受并網(wǎng)接口裝置的控制，當(dāng)并網(wǎng)接口裝置根據(jù)電流、電壓判斷并網(wǎng)電路有故障或運(yùn)行異常時(shí)，關(guān)斷公共斷路器以防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，并網(wǎng)接口裝置也可以接收來(lái)自主站系統(tǒng)的控制信號(hào)來(lái)關(guān)斷或者開(kāi)啟公共斷路器，實(shí)現(xiàn)工作人員遠(yuǎn)程控制。
[0018]如圖2所示，所述的分布式發(fā)電電站為光伏發(fā)電陣列，所述的光伏發(fā)電陣列電連接匯流箱，匯流箱輸出直流電壓經(jīng)逆變器逆變與公共電網(wǎng)并網(wǎng)。所述的并網(wǎng)接口裝置包括了一控制芯片和連接至控制中心的功能電路，所述的功能電路包括了監(jiān)測(cè)電路和通訊電路，其中所述的監(jiān)測(cè)電路接收所述的互感器裝置的電壓信號(hào)，所述的通訊電路發(fā)送和接收所述的主站系統(tǒng)四遙信號(hào)并且直接和分布式發(fā)電電站通信。所述的四遙信號(hào)指遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)。具體地，遙測(cè)(遙測(cè)信息):遠(yuǎn)程測(cè)量。采集并傳送運(yùn)行參數(shù)，包括各種電氣量(線(xiàn)路上的電壓、電流、功率等量值)和負(fù)荷潮流等。遙信(遙信信息):遠(yuǎn)程信號(hào)。采集并傳送各種保護(hù)和開(kāi)關(guān)量信息。遙控(遙控信息):遠(yuǎn)程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘，對(duì)遠(yuǎn)程的一些開(kāi)關(guān)控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。遙調(diào)(遙調(diào)信息):遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，對(duì)遠(yuǎn)程的控制量設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)光伏逆變器輸出功率。所述的通信電路的通信接口分為上行接口和下行接口，下行接口與分布式發(fā)電電站通信，上行接口與主站系統(tǒng)通信。下行接口與分布式發(fā)電電站及站內(nèi)智能設(shè)備通信，采集設(shè)備信息及下達(dá)控制命令，上行接口與主站系統(tǒng)通信，將采集的信息上送至所述的監(jiān)控主站和調(diào)度主站并接受主站系統(tǒng)的控制命令。
[0019]所述下行接口采用RS485總線(xiàn)與逆變器、匯流箱、保護(hù)測(cè)控裝置、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、電度表通信，采集逆變器發(fā)電信息及狀態(tài)參數(shù)、匯流箱狀態(tài)信息、保護(hù)測(cè)控動(dòng)作信息及測(cè)量量、環(huán)境檢測(cè)儀輻照度及風(fēng)向、電度表四象限電量。
[0020]所述的下行接口還連接一電度表，并網(wǎng)接口裝置采集電度表四象限電量數(shù)據(jù)，便于調(diào)度控制。
[0021]所述的主站系統(tǒng)包括監(jiān)控主站和調(diào)度主站。其中，監(jiān)控主站和調(diào)度主站是分開(kāi)的兩個(gè)系統(tǒng)，監(jiān)控主站方便對(duì)分布式發(fā)電電站控制，而調(diào)度主站則是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的整體調(diào)度。所述的上行接口采用光纖或無(wú)線(xiàn)GPRS/CDMA與所述的主站系統(tǒng)通信，將采集的信息上送至主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)電站的監(jiān)控。
[0022]所述的上行接口和下行接口的通信規(guī)約可通過(guò)通信組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)規(guī)約靈活配置和擴(kuò)展，適應(yīng)不同設(shè)備廠(chǎng)家、主站的通信規(guī)約要求。典型的通訊規(guī)約為，與逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀采用Modbus規(guī)約通信，與保護(hù)測(cè)控裝置采用Modbus或IEC103規(guī)約，與電度表采用DL/T645規(guī)約，與監(jiān)控主站采用IEC103規(guī)約，與調(diào)度主站采用IEClOl或IEC104規(guī)約通信。
[0023]除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路,包括主站系統(tǒng)和若干個(gè)分布式發(fā)電電站,分布式發(fā)電電站經(jīng)逆變器逆變之后和公共電網(wǎng)并網(wǎng)，其特征在于:還包括一并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置連接了公共接線(xiàn)點(diǎn)，所述的若干個(gè)分布式發(fā)電電站均經(jīng)逆變器之后連接了互感器裝置并通過(guò)公共接線(xiàn)點(diǎn)連接并網(wǎng)接口裝置，所述的并網(wǎng)接口裝置與所述的主站系統(tǒng)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的公共接線(xiàn)點(diǎn)處設(shè)有公共斷路器，所述的并網(wǎng)接口裝置設(shè)有控制端口輸出控制信號(hào)至所述的公共斷路器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的互感器裝置包括了接入并網(wǎng)電路的電流互感器(I)和電壓互感器(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的并網(wǎng)接口裝置包括了一控制芯片和連接至控制中心的功能電路，所述的功能電路包括了監(jiān)測(cè)電路和通訊電路，其中所述的監(jiān)測(cè)電路接收所述的互感器裝置的電壓信號(hào)，所述的通訊電路發(fā)送、接收所述的主站系統(tǒng)的四遙信號(hào)并且直接和分布式發(fā)電電站通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式發(fā)電電站并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的通信電路的通信接口分為上行接口和下行接口，下行接口與分布式發(fā)電電站通信，上行接口與主站系統(tǒng)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的下行接口還連接一電度表。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的分布式發(fā)電電站為光伏發(fā)電陣列，所述的光伏發(fā)電陣列電連接匯流箱，匯流箱輸出直流電壓經(jīng)逆變器逆變與公共電網(wǎng)并網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式發(fā)電電站并網(wǎng)控制電路，其特征在于:所述的主站系統(tǒng)包括監(jiān)控主站和調(diào)度主站。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103532168SQ201310470602
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】孫獻(xiàn)春, 王培林, 黃宏盛, 馮超, 戴元安, 李峰輝, 錢(qián)璟, 錢(qián)隆翔, 施旭昶, 葛琪, 朱翔, 朱曄, 胡喆, 梁明源, 范付元, 徐光福, 嚴(yán)偉, 張春合 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司, 國(guó)網(wǎng)浙江嘉善縣供電公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司