[發明專利]分布式光伏智能并網箱

有效

• 申請號: 201310423544.4
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103532166A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 袁增貴;張云珠;安林杰;孔啟翔
• 申請（專利權）人: 北京北變微電網技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G01R31/08;H01H71/10
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 周瑞艷

技術領域

本發明涉及一種分布式光伏智能并網箱，主要用于將光伏電源接入大電網，并實現并離網的智能化，也可用于微電網或其他類似系統同大電網之間的連接。

背景技術

隨著國民經濟的發展，電力需求迅速增長，電網規模不斷擴大，但超大規模電力系統的弊端也日益凸顯，成本高、運行難度大，難以適應用戶越來越高的安全和可靠性要求以及多樣化的供電需求。光伏分布式發電倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、安裝地點靈活等優點，是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，獲得了快速發展。在中國，分布式光伏獲得了國家能源局、國網政策的扶持和支持，被定義為需要“大力發展”的產業。

分布式光伏并網是光伏發電的主流發展模式，但同時，分布式光伏并網也會給公共大電網帶來嚴重影響：

（1）?改變了公共大電網故障特征，影響大電網繼電保護：當大電網接有分布式光伏電源時,會改變大電網原有的潮流方向，改變大電網原有的故障特征，這樣會引起大電網繼電保護的誤動或失效，如果不能消除這種影響，就需要投入大量資金更換現有大電網繼電保護裝置，增加了并網難度和改造成本。

（2）?產生非預期的孤島效應，當大電網因故障或檢修停電時，分布式光伏仍然給停電線路上的負荷供電，危害人身、設備安全，影響配電網的運維安全。

以上問題導致分布式光伏發電并網的發展障礙，影響分布式光伏發電并網的發展前景。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種分布式光伏智能并網箱，采用這種并網箱可以快速檢測故障，快速隔離，消除分布式光伏系統接入對公共大電網的影響，并提高并離網的安全性和可靠性。?

本發明所采用的技術方案是：

一種分布式光伏智能并網箱，其采用中央控制單元對用于驅動合分閘的操動機構進行控制，所述中央控制單位通過電流檢測裝置獲得電網電流信號，并對電網電流信號進行分析，當判斷電網出現應分閘的故障時，控制所述操動機構進行分閘，所述中央控制單元對電流數據進行處理和邏輯分析的方式為：對交流周期確定若干個常規采樣點，所述若干個常規采樣點可以按時間等間隔劃分，依據確定的常規采樣點進行持續的常規采樣，每獲得一個新的采樣數據后，將該采樣數據同上一交流周期內的同位置常規采樣點的采樣數據進行比較，如兩者差值超過設定標準，則在該常規采樣點至其后相鄰常規采樣點間（含其后相鄰采樣點的采樣）采用密集采樣方式進行密集采樣，獲得密集采樣數據，同時依據前一個交流周期的常規采樣數據計算獲得前一個交流周期的交流波形（時間函數），所述密集采樣為在相鄰兩個常規采樣點之間再插入一個或多個采樣點的采樣方式，以密集采樣區間（含該區間兩端的常規采樣點）的各采樣數據計算該密集采樣區間的交流波形（時間函數），計算該區間下電流平方對時間的積分值，計算前一個周期對應區間電流平方對時間的積分值，計算兩個積分值的差值，并將該差值的絕對值與該區間對應的預設限值進行比較，達到或超過預設限值時，則判斷電網出現應分閘的故障，否則判斷為未出現需分閘的故障。

所述每個交流周期的常規采樣點數量通常可以為12個、24個或36個，所述密集采樣僅在相鄰的兩個常規采樣點的區間內進行，在相鄰兩個采樣點之間插入的密集采樣點數量為1個、2個或3個，例如通常情況下插入2個就可以滿足控制要求。

所述操動機構優選為快速永磁操動機構。

優選地，所述快速永磁操動機構輸出軸，所述輸出軸的上端連接所述金屬斥力板，所述輸出軸上固定連接有動鐵心，所述金屬斥力板的下面設有與其配套的斥力線圈，所述斥力線圈的下方分別設有分閘位置擋板和合閘位置擋板，所述動鐵心位于所述分閘位置擋板和合閘位置擋板之間，所述動鐵心的外側分別設有與所述動鐵心配套的消磁線圈、永久磁鐵和合閘線圈，所述輸出軸的上部還設有分閘彈簧，所述分閘彈簧上端與所述金屬斥力板壓力接觸，下端與所述分閘位置擋板壓力接觸。

通常，所述中央處理裝置單元可以連接有用于檢測線路電流的電流檢測裝置，所述中央控制單元設有用于接收所述電流信息的檢測信號輸入接口電路，所述電流檢測裝置的輸出端連接至所述檢測信號輸入接口電路的輸入端。

所述檢測信號輸入接口電路可以設有用于對所述電流信息進行模數轉換的高速、高精度模數轉換器。

所述電流檢測裝置可以包括A、B、C三相電流互感器，也可以包括A、B、C三相電流互感器和零序電流互感器。