[實(shí)用新型]適用于小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)的逆變控制一體機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320403886.5
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN203398804U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳鳴;盛萬興;劉海濤;蘇劍;季宇;李洋;呂志鵬;顧欣欣
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 石敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種適用于小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)的逆變控制一體機(jī)，特別涉及可與電力系統(tǒng)并網(wǎng)或孤網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的逆變器,屬于新能源發(fā)電控制領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

能源緊缺、環(huán)境惡化是日益嚴(yán)重的全球性問題。人類為追求可持續(xù)發(fā)展，正積極發(fā)展可再生能源技術(shù)。?

目前利用再生能源發(fā)電（如太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電）已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，并且已有成功并網(wǎng)運(yùn)行多年的先例。其通過逆變器將電能輸送（并網(wǎng)）至電力系統(tǒng)，由于逆變器的控制相對單一，現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行方式只有并網(wǎng)發(fā)電、孤網(wǎng)運(yùn)行兩種狀態(tài)。由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)十分復(fù)雜，有時需要進(jìn)行無功補(bǔ)償、有時需要進(jìn)行有源濾波等。目前，通過控制器來改變逆變器的運(yùn)行方式已經(jīng)是現(xiàn)有成熟技術(shù)，但是再生能源發(fā)電并網(wǎng)領(lǐng)域卻沒有這樣的運(yùn)用。?

針對這一問題，為實(shí)現(xiàn)可再生分布電源、配電網(wǎng)、負(fù)荷三者交互協(xié)調(diào)控制，研制多模態(tài)的逆變控制一體機(jī)十分迫切。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種適用于小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)的逆變控制一體機(jī)。?

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的一種適用于小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)的逆變控制一體機(jī)，包括有逆變器，所述逆變器的直流端經(jīng)進(jìn)線斷路器連接發(fā)電設(shè)備，逆變器交流端的第一路經(jīng)出線接觸器連接負(fù)載，其特征在于：逆變器交流端的第二路經(jīng)并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置連接配網(wǎng)系統(tǒng)，所述逆變器的控制器、出線接觸器、并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置均具有通信接口，并分別與通訊管理機(jī)通訊，所述通訊管理機(jī)與調(diào)度中心通訊。?

進(jìn)一步的，所述發(fā)電設(shè)備為光伏發(fā)電裝置或風(fēng)力發(fā)電裝置中的一種。?

更進(jìn)一步的，所述逆變器的控制器、出線接觸器、并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置與通訊管理機(jī)通過網(wǎng)線連接。?

更進(jìn)一步的，并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置與電網(wǎng)之間連接有表計，用于對上網(wǎng)電量進(jìn)行計量。?

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：?

本實(shí)用新型能夠與調(diào)度中心進(jìn)行通訊，并且通過調(diào)度中心對逆變器控制器進(jìn)行控制，從而可根據(jù)電網(wǎng)要求改變逆變器的運(yùn)行方式，從而對電力系統(tǒng)（配網(wǎng)系統(tǒng)）并網(wǎng)發(fā)電、無功補(bǔ)償、有源濾波等。安裝有本實(shí)用新型逆變控制一體機(jī)的小型發(fā)電設(shè)備，不僅僅是一個發(fā)電裝置，同時也是一個無功補(bǔ)償設(shè)備、有源濾波設(shè)備，并且可根據(jù)實(shí)際情況互相切換，使得小型發(fā)電設(shè)備具備強(qiáng)大功能，有利于整個電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

相對于傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器裝置，本實(shí)用新型的改進(jìn)在于在逆變器控制器、出線接觸器、并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置分別設(shè)置通訊接口，并通過通訊管理機(jī)與調(diào)度中心通訊。這樣調(diào)度中心的指令能夠下發(fā)至這幾個器件并進(jìn)行控制。置于內(nèi)部所涉必要的軟件及方法，屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，本實(shí)用新型沒有對其進(jìn)行改進(jìn)。因此，本實(shí)用新型僅涉及組成及連接關(guān)系的改進(jìn)。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。?

圖1是本實(shí)用新型適用于小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)的逆變控制一體機(jī)結(jié)構(gòu)框圖。?

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例適用于小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)的逆變控制一體機(jī)，包括有逆變器，逆變器的直流端經(jīng)進(jìn)線斷路器連接發(fā)電裝置（本例采用太陽能發(fā)電裝置，也可采用風(fēng)力發(fā)電裝置），逆變器交流端的第一路A經(jīng)出線接觸器連接負(fù)載，逆變器交流端的第二路B經(jīng)并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置連接配網(wǎng)系統(tǒng)，逆變器的控制器、出線接觸器、并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置均具有通信接口，并分別與通訊管理機(jī)通訊，所述通訊管理機(jī)與調(diào)度中心通訊。本例中，通訊管理機(jī)為計算機(jī)，所述逆變器的控制器、出線接觸器、并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)保護(hù)裝置與通訊管理機(jī)通過網(wǎng)線連接。?

本實(shí)用新型逆變器通過控制器有4種運(yùn)行模式（各運(yùn)行模式的軟件設(shè)計都屬于現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域范疇，本實(shí)用新型的創(chuàng)新構(gòu)造得以讓下述運(yùn)行模式在小型發(fā)電設(shè)備并網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用）：?

1)???逆變器模式下控制方式

無調(diào)度命令時，執(zhí)行光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制（MPPT）；

有調(diào)度給定功率時：執(zhí)行調(diào)度命令，按照給定發(fā)電功率、功率因數(shù)發(fā)電；

2)???靜止無功補(bǔ)償（SVG）模式控制方式

全部發(fā)送超前或滯后無功，滿足配電網(wǎng)對無功的需要；

3)???有源濾波器（LFP）模式控制方式

按照配電網(wǎng)提高電能質(zhì)量的要求，作為濾波器提高電能質(zhì)量使用。

4、并網(wǎng)點(diǎn)保護(hù)?

當(dāng)“逆變控制一體機(jī)”的控制器并入大電網(wǎng)的時候，一般經(jīng)由一個并網(wǎng)開關(guān)，針對并網(wǎng)點(diǎn)的要求，要設(shè)置并網(wǎng)點(diǎn)保護(hù)，含有：

1）??雙功率方向過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)；

2）??并網(wǎng)同期控制。

除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。?