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发明专利|一种四象限并网型微电网逆流控制器

北极星输配电网  来源:北极星输配电网    2018/7/24 10:51:15  我要投稿  
所属频道: 微电网  关键词:微电网 四象限 发明专利

北极星输配电网讯:摘要:本发明公开了一种四象限并网型微电网逆流控制器,用于电网、负载、储能设备和并网型逆变器组成的微网系统中,由可编程逻辑控制器、四象限功率模块、通信模块、继电保护模块、显示和按键以及传感器组成。实现目前防逆流装置无法解决的无功调节问题,本装置能够检测四象限功率,为电网提供无功支持,可实现分布式发电的对电网优化的作用。克服以往装置的检测逆流直接切断并网发电设备问题。本装置能够预测微网系统的用电功率,可根据用户侧需求,调节发电量,实现合理的利用分布式并网逆变器的发电能力。

申请人 无锡美凯能源科技有限公司

发明人 万腾飞 牟英峰

图1 四象限并网防逆流控制器组成。

图2 四象限并网防逆流控制器接线示意图。

图中1.电流传感器,2.功率继电器或接触器,3. 并网逆变设备,4.逆流控制柜,5.电网

技术领域

发明专利涉及分布式能源并网发电的防逆流控制保护技术,应用于分布式并网逆变器微电网领域。

背景技术

国内分布式发电技术迅速发展,大量的风、光、热等新能源发电接入电网,会造成对电网电压波动和继电保护装置。国内外逐步对并网逆变系统的提出要求,用户侧并网的系统需要能够进行功率控制,需提供有功、无功的能量调度。目前,市场上的大多数此类装置都是采用防逆流继电器保护,该装置不能进行无功控制,并且在检测到逆流后就切断并网发电设备,停止发电,会损失能量。装置的智能化程度比较低,防逆流保护的控制精度较弱。

发明内容

本发明专利实现目前防逆流装置无法解决的无功调节问题,本装置能够检测四象限功率,为电网提供无功支持,可实现分布式发电的对电网优化的作用。克服以往装置的检测逆流直接切断并网发电设备问题。本装置能够预测微网系统的用电功率,可根据用户侧需求,调节发电量,实现合理的利用分布式并网逆变器的发电能力。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是:由可编程逻辑控制器、四象限功率模块、通信模块、继电保护模块、显示和按键以及传感器组成微电网逆流控制器。该装置能够检测四象限功率,可对微电网的负荷进行预测,通过控制微电网中并网发电设备的功率,实现发电和用电的平衡,最大化的利用新能源发电,削弱微电网系统对大电网造成的影响。

本发明具有以下优点:1、具备有功、无功的测量功能,可实现对并网设备的无功调度,对电网进行无功支撑;2、可以根据负载进行发电功率调节,调节功率误差<10W,响应时间<0.2S;3、具备有线、无线的通信调度接口,可接受电网的控制。

发明技术要点简析:

1 .一种四象限并网型微电网逆流控制器,用于电网、负载、储能设备和并网型逆变器组成的微网系统中,其特征在于:由可编程逻辑控制器、四象限功率模块、通信模块、继电保护模块、显示和按键以及传感器组成。

2.传感器安装位置位于变电所低压柜或微网系统中的总配电柜内,用于采集用户侧的总电流信息,根据权利要求1所述的四象限并网型微电网逆流控制器,其特征是:可编程逻辑控制模块由单片机、ARM、DSP或CPLD等器件和其周围控制电路组成器,检测用户侧电流、电压信息对用户侧负载进行预测,通过指令控制实现对逆变器的发电功率进行调节。

3.根据权利要求1所述的四象限并网型微电网逆流控制器,其特征是,四象限功率模块能够计算用户侧用电和电网的能量交互,包括正向有功、正向无功、反向有功、反向无功功能。

4.根据权利要求1所述的四象限并网型微电网逆流控制器,其特征在于:继电保护模块当检测到并网逆变器的发电功率大于本地负载时设置的功率时,继电保护模块通过控制继电器或者接触器,可切断并网设备,保护微电网系统。

5.根据权利要求1所述的四象限并网型微电网逆流控制器,其特征在于:通信模块由RS485、CAN、WIFI等通信模组组成,WIFI可实现远程能量管理和调度功能,CAN实现多台控制器的总线访问互联,RS485可实现对并网设备的功率控制。

6.根据权利要求1所述的四象限并网型微电网逆流控制器,其特征在于:可编程逻辑控制器能够识别传感器的方向是否正确,使系统具备自检功能。

具体实施方式

将四象限并网型微电网逆流控制器安装在用户侧配电箱旁,通过RS485或继电控制方式控制微网系统中并网设备的发电功率,实现微网系统中发电系统功率与负载消耗功率的平衡。

四象限并网型微电网逆流控制器接收通过电流传感器采集微网系统的总电流和网侧电压信息,由四象限功率模块经过计算和处理后,传给可编程逻辑处理器,经内部特定程序运算处理,发送命令输出相应的信号,驱动控制相应的并网发电系统主回路的运行或切断,自动调整并网发电系统的发电功率与负载功率匹配。

四象限并网型微电网逆流控制器系统安装时,其中传感器部分必须安装在指定位置,微网系统或用户侧总配电柜入口处,如附图2中(1)传感器位置。

四象限并网型微电网逆流控制器的控制方法如附图3所示,系统启动后,进行传感器方向的矫正,确认传感器方向正确后,通过附图1中的按键和显示模块,进行工作模式的选择,最后根据检测到的逆向功率对并网设备进行功率调节,以满足发电和耗电的平衡。

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