一種分布式發(fā)電并網控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種分布式發(fā)電并網控制電路，包括主站系統(tǒng)和若干個分布式發(fā)電電站，分布式發(fā)電電站經逆變器逆變之后和公共電網并網，還包括一并網接口裝置，所述的并網接口裝置連接了公共接線點，所述的若干個分布式發(fā)電電站均經逆變器之后連接了互感器裝置并通過公共接線點連接并網接口裝置，所述的并網接口裝置與所述的主站系統(tǒng)通信。通過并網接口裝置不僅對分布式發(fā)電電站進行全面的監(jiān)控，另外采集分布式發(fā)電電站內發(fā)電、環(huán)境監(jiān)測等設備信息，數據集中傳送至主站系統(tǒng)，優(yōu)化了并網電路結構，簡化了布線，節(jié)約了設備成本，方便了工作人員維護操作。
【專利說明】一種分布式發(fā)電并網控制電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及分布式發(fā)電并網技術，尤其是一種分布式發(fā)電并網控制電路。
【背景技術】
[0002]分布式發(fā)電，通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數百兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的、高效可靠的發(fā)電單元，其核心即為各種類型的分布式發(fā)電電站，主要是指的風能、太陽能、水能、天然氣、地熱能、海洋能、生物質能等可再生能源發(fā)電的電源。大量的分布式發(fā)電電站接入電網后對電網造成一定的影響，因此需要對并網點的電壓、電流、有功、無功、功率因數等進行監(jiān)測，并將相關電氣量數據上送當地電力調度部門，電力調度部門通過遠動系統(tǒng)遙控操作電網電路運行?，F(xiàn)有的分布式發(fā)電并網在具體實施應用過程中，存在著如下缺點:并網電路中二次設備較多(如繼電保護裝置、測控裝置、通信管理裝置、遠動裝置、電能質量監(jiān)測裝置)，眾多的二次設備獨立布線，導致設備安裝困難，二次回路繁瑣，且設備投資費用大，不利于分布式光伏發(fā)電的推廣應用。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種分布式發(fā)電并網控制電路，規(guī)范分布式發(fā)電接入電網，優(yōu)化并網電路，集中處理并網電路中二次設備的電路信號，有利于二次設備集約化，節(jié)約設備投資成本，方便工作人員維護操作。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種分布式發(fā)電并網控制電路，包括主站系統(tǒng)和若干個分布式發(fā)電電站，分布式發(fā)電電站均經逆變器逆變之后和公共電網并網，還包括一并網接口裝置，所述的并網接口裝置連接了公共接線點，所述的若干個分布式發(fā)電電站經逆變器之后連接了互感器裝置并通過公共接線點連接并網接口裝置，所述的并網接口裝置與所述的監(jiān)控主站通信。所述的公共接線點是指分布式發(fā)電系統(tǒng)與公共電網的連接處，連接了互感器裝置，互感器裝置連接了并網接口裝置，并網接口裝置對互感器傳遞的電流電壓信號進行采集、運算，計算發(fā)電功率、電量以及分析公共連接點電能質量、判斷是否有電氣故障發(fā)生。并網接口裝置不僅通過和互感器裝置配合對分布式發(fā)電電站進行全面的監(jiān)控，通過通信方式采集分布式發(fā)電電站內發(fā)電、環(huán)境監(jiān)測等智能設備信息，并通過光纖或無線通信方式把數據集中傳送至主站系統(tǒng)，優(yōu)化了并網控制電路結構，簡化了布線，節(jié)約了設備投資成本，方便了工作人員維護操作。
[0005]作為優(yōu)選，所述的公共接線點處設有公共斷路器，所述的并網接口裝置設有控制端口輸出控制信號至所述的公共斷路器。公共斷路器是并網電路開關，接受并網接口裝置的跳合閘控制，當并網電路發(fā)生故障或運行異常時，由并網接口裝置發(fā)出跳閘信號至公共斷路器，斷開公共斷路器，并網接口裝置也可以接受來自監(jiān)控主站的控制信號來接通或者斷開公共斷路器。
[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并網電路的基本電路信號并傳送至并網接口裝置。[0007]作為優(yōu)選，所述的并網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)測電路和通訊電路，其中所述的監(jiān)測電路接收所述的互感器裝置的電壓信號，所述的通訊電路發(fā)送、接收所述的主站系統(tǒng)的四遙信號并且直接和分布式發(fā)電電站通信。所述的四遙信號指遙測、遙信、遙控和遙調。
[0008]作為優(yōu)選，所述的通訊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)電電站及站內智能設備通信，采集設備信息及下達控制命令，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據。
[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逆變器逆變與公共電網并網。
[0011]作為優(yōu)選，所述的主站系統(tǒng)包括監(jiān)控主站和調度主站。其中，監(jiān)控主站和調度主站是分開的兩個系統(tǒng)，監(jiān)控主站方便對分布式發(fā)電電站控制，而調度主站則是對整個電網的整體調度。
[0012]采用上述技術方案后，本實用新型具有如下突出優(yōu)點:并網接口裝置不僅對分布式發(fā)電電站進行全面的監(jiān)控，另外采集分布式發(fā)電電站內發(fā)電、環(huán)境監(jiān)測等設備信息，數據集中傳送至主站系統(tǒng)，優(yōu)化了并網電路結構，簡化了布線，節(jié)約了設備成本，方便了工作人員維護操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0014]圖1為本實用新型結構框圖；
[0015]圖2為本實用新型應用于光伏發(fā)電陣列的結構框圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，一種分布式發(fā)電并網控制電路，包括主站系統(tǒng)和若干個分布式發(fā)電電站(在圖1僅畫了兩個，實際應用中可以有多個)，分布式發(fā)電電站經逆變器逆變之后和公共電網并網，本實用新型還包括一并網接口裝置，所述的并網接口裝置連接了公共接線點，所述的若干個分布式發(fā)電電站均經逆變器之后連接了互感器裝置并通過公共接線點連接并網接口裝置，所述的并網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電路的電流互感器I和電壓互感器2，并網接口裝置對互感器裝置傳遞的電流電壓信號進行采集、運算，計算電能質量、發(fā)電功率、電量以及判斷是否有電氣故障發(fā)生。
[0017]所述的公共接線點處設有公共斷路器，所述的并網接口裝置設有控制端口輸出控制信號至所述的公共斷路器。公共斷路器接受并網接口裝置的控制，當并網接口裝置根據電流、電壓判斷并網電路有故障或運行異常時，關斷公共斷路器以防止事故進一步擴大，并網接口裝置也可以接收來自主站系統(tǒng)的控制信號來關斷或者開啟公共斷路器，實現(xiàn)工作人員遠程控制。
[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逆變器逆變與公共電網并網。所述的并網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)測電路和通訊電路，其中所述的監(jiān)測電路接收所述的互感器裝置的電壓信號，所述的通訊電路發(fā)送和接收所述的主站系統(tǒng)四遙信號并且直接和分布式發(fā)電電站通信。所述的四遙信號指遙測、遙信、遙控和遙調。具體地，遙測(遙測信息):遠程測量。采集并傳送運行參數，包括各種電氣量(線路上的電壓、電流、功率等量值)和負荷潮流等。遙信(遙信信息):遠程信號。采集并傳送各種保護和開關量信息。遙控(遙控信息):遠程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘，對遠程的一些開關控制設備進行遠程控制。遙調(遙調信息):遠程調節(jié)。接受并執(zhí)行遙調命令，對遠程的控制量設備進行遠程調節(jié)，如調節(jié)光伏逆變器輸出功率。所述的通訊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)電電站及站內智能設備通信，采集設備信息及下達控制命令，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總線與逆變器、匯流箱、保護測控裝置、環(huán)境監(jiān)測儀、電度表通信，采集逆變器發(fā)電信息及狀態(tài)參數、匯流箱狀態(tài)信息、保護測控動作信息及測量量、環(huán)境檢測儀輻照度及風向、電度表四象限電量。
[0020]所述的下行接口還連接一電度表，并網接口裝置采集電度表四象限電量數據，便于調度控制。
[0021]所述的主站系統(tǒng)包括監(jiān)控主站和調度主站。其中，監(jiān)控主站和調度主站是分開的兩個系統(tǒng)，監(jiān)控主站方便對分布式發(fā)電電站控制，而調度主站則是對整個電網的整體調度。所述的上行接口采用光纖或無線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)，實現(xiàn)工作人員對電站的監(jiān)控。
[0022]所述的上行接口和下行接口的通信規(guī)約可通過通信組態(tài)軟件實現(xiàn)規(guī)約靈活配置和擴展，適應不同設備廠家、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)測儀采用Modbus規(guī)約通信，與保護測控裝置采用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，與調度主站采用IEClOl或IEC104規(guī)約通信。
[0023]除上述優(yōu)選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬于本實用新型所附權利要求所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種分布式發(fā)電并網控制電路,包括主站系統(tǒng)和若干個分布式發(fā)電電站,分布式發(fā)電電站經逆變器逆變之后和公共電網并網，其特征在于:還包括一并網接口裝置，所述的并網接口裝置連接了公共接線點，所述的若干個分布式發(fā)電電站均經逆變器之后連接了互感器裝置并通過公共接線點連接并網接口裝置，所述的并網接口裝置與所述的主站系統(tǒng)通?目。
2.根據權利要求1所述的分布式發(fā)電并網控制電路，其特征在于:所述的公共接線點處設有公共斷路器，所述的并網接口裝置設有控制端口輸出控制信號至所述的公共斷路器。
3.根據權利要求2所述的分布式發(fā)電并網控制電路，其特征在于:所述的互感器裝置包括了接入并網電路的電流互感器(I)和電壓互感器(2)。
4.根據權利要求2所述的分布式發(fā)電并網控制電路，其特征在于:所述的并網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)測電路和通訊電路，其中所述的監(jiān)測電路接收所述的互感器裝置的電壓信號，所述的通訊電路發(fā)送、接收所述的主站系統(tǒng)的四遙信號并且直接和分布式發(fā)電電站通信。
5.根據權利要求4所述的分布式發(fā)電并網控制電路，其特征在于:所述的通訊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.根據權利要求5所述的分布式發(fā)電并網控制電路，其特征在于:所述的下行接口還連接一電度表。
7.根據權利要求1所述的分布式發(fā)電并網控制電路，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逆變器逆變與公共電網并網。
8.根據權利要求1所述的分布式發(fā)電并網控制電路，其特征在于:所述的主站系統(tǒng)包括監(jiān)控主站和調度主站。
【文檔編號】H02J3/38GK203536975SQ201320625140
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權日:2013年10月10日
【發(fā)明者】孫獻春, 王培林, 黃宏盛, 馮超, 戴元安, 李峰輝, 錢璟, 錢隆翔, 施旭昶, 葛琪, 朱翔, 朱曄, 胡喆, 梁明源, 范付元, 徐光福, 嚴偉, 張春合 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司嘉興供電公司, 國網浙江嘉善縣供電公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司