[發(fā)明專(zhuān)利]一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)及其并網(wǎng)運(yùn)行控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410695100.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104410104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫峰;劉儉家;黃旭;朱鈺;王剛;張宇;王曉東;張釗;程緒可;禹加;董鶴楠;張瀟桐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 遼寧沈陽(yáng)國(guó)興專(zhuān)利代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)及其并網(wǎng)運(yùn)行控制方法。

背景技術(shù)

在能源問(wèn)題、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的壓力下，微電網(wǎng)得到了越來(lái)越多的重視和應(yīng)用，而太陽(yáng)能、風(fēng)能都具有能量密度低、穩(wěn)定性差的特點(diǎn)，并且受地理分布、季節(jié)變化、晝夜變化等因素影響，單獨(dú)的風(fēng)能發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電最終效果都不理想。然而人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能在白天和夏季豐富，而風(fēng)能在晚上和春秋較為豐富。太陽(yáng)能和風(fēng)能這種天然的晝夜互補(bǔ)性和季節(jié)互補(bǔ)性，可以消除穩(wěn)定性差的弱點(diǎn)，就組成了風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)的微電網(wǎng)系統(tǒng)。

眾所周知，目前在微電網(wǎng)并網(wǎng)過(guò)程中主要采用直接由儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)控制的并網(wǎng)模式，即由主控發(fā)送并網(wǎng)命令，儲(chǔ)能逆變器收到命令后，逆變器檢測(cè)電網(wǎng)電壓、幅值、頻率，并開(kāi)始同步，同步以后接通并網(wǎng)接觸器，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)功能。但是，很多時(shí)候這樣的并網(wǎng)效果會(huì)對(duì)電網(wǎng)以及并網(wǎng)接觸器有很大沖擊，減小了并網(wǎng)接觸器的使用壽命或影響電網(wǎng)正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服微電網(wǎng)儲(chǔ)能逆變器并網(wǎng)帶來(lái)的沖擊，本發(fā)明提供了一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)及其并網(wǎng)運(yùn)行控制方法，該微電網(wǎng)能夠減小對(duì)電網(wǎng)以及并網(wǎng)接觸器的沖擊，而且對(duì)用電安全也帶來(lái)很大好處。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)，包括有：儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、380V交流母線(xiàn)、總負(fù)荷、并網(wǎng)接觸器、10kV變壓器、主控制器、10kV電網(wǎng)母線(xiàn)、總負(fù)荷和通信線(xiàn)路，所述的并網(wǎng)接觸器通過(guò)雙向繼電保護(hù)裝置與主控制器相連。

所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)由全釩液流電池和儲(chǔ)能逆變器構(gòu)成。

所述的儲(chǔ)能逆變器連接在全釩液流電池與380V交流母線(xiàn)之間，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與380V交流母線(xiàn)相連接，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與380V交流母線(xiàn)相連接，總負(fù)荷與380V交流母線(xiàn)相連接，380V交流母線(xiàn)通過(guò)并網(wǎng)接觸器與10kV變壓器相連接，10kV變壓器與10kV電網(wǎng)母線(xiàn)相連接，主控制器通過(guò)通信線(xiàn)路與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、總負(fù)荷相連，主控制器通過(guò)通信線(xiàn)路與雙向繼電保護(hù)裝置相連。

一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行控制方法包括以下步驟：主控制器通過(guò)通信線(xiàn)路同時(shí)給雙向繼電保護(hù)裝置和儲(chǔ)能逆變器下發(fā)命令，儲(chǔ)能逆變器調(diào)整微電網(wǎng)系統(tǒng)幅值、相角、頻率，雙向繼電保護(hù)裝置檢測(cè)并網(wǎng)接觸兩側(cè)電壓、幅值、相位等是否一致，當(dāng)檢測(cè)完全一致以后，由雙向繼電保護(hù)裝置對(duì)并網(wǎng)接觸器下達(dá)并網(wǎng)指令。

本發(fā)明所具有的有益效果是：

本發(fā)明微電網(wǎng)與傳統(tǒng)微電網(wǎng)相比，由于在并網(wǎng)接觸器的兩側(cè)采用雙向繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢測(cè)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)微電網(wǎng)可靠并網(wǎng)。本發(fā)明方法與直接由儲(chǔ)能逆變器檢測(cè)控制的并網(wǎng)方法相比，這種并網(wǎng)方法在并網(wǎng)接觸器的兩側(cè)采用了雙向繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢測(cè)控制，主控制器通過(guò)通信同時(shí)給雙向繼電保護(hù)裝置和儲(chǔ)能逆變器下發(fā)命令，儲(chǔ)能逆變器調(diào)整微電網(wǎng)系統(tǒng)幅值、相角、頻率，雙向繼電保護(hù)裝置檢測(cè)并網(wǎng)接觸兩側(cè)電壓、幅值、相位等是否一致，當(dāng)檢測(cè)完全一致以后，由雙向繼電保護(hù)裝置對(duì)并網(wǎng)接觸器下達(dá)并網(wǎng)指令，從而實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)可靠并網(wǎng)，該微電網(wǎng)并網(wǎng)控制方法簡(jiǎn)單可靠，縮短控制信號(hào)反應(yīng)執(zhí)行時(shí)間，大大提高了微電網(wǎng)并網(wǎng)的可靠性，減小了并網(wǎng)時(shí)刻大電流對(duì)并網(wǎng)接觸器和電網(wǎng)的沖擊。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明微電網(wǎng)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。

圖中：10kV電網(wǎng)母線(xiàn)1，10kV變壓器2，并網(wǎng)接觸器3，380V交流母線(xiàn)4，儲(chǔ)能逆變器5，全釩液流電池6，雙向繼電保護(hù)裝置7，主控制器8，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)9，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)10，總負(fù)荷11、通信線(xiàn)路12。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)，包括有儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)9、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)10、380V交流母線(xiàn)4、總負(fù)荷11、并網(wǎng)接觸器3、10kV變壓器2、主控制器8、10kV電網(wǎng)母線(xiàn)1、總負(fù)荷11和通信線(xiàn)路12，所述的并網(wǎng)接觸器3通過(guò)雙向繼電保護(hù)裝置7與主控制器8相連。

所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)由全釩液流電池6和儲(chǔ)能逆變器5構(gòu)成。

所述的儲(chǔ)能逆變器5連接在全釩液流電池6與380V交流母線(xiàn)4之間，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)9與380V交流母線(xiàn)4相連接，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)10與380V交流母線(xiàn)4相連接，總負(fù)荷11與380V交流母線(xiàn)4相連接，380V交流母線(xiàn)4通過(guò)并網(wǎng)接觸器3與10kV變壓器2相連接，10kV變壓器2與10kV電網(wǎng)母線(xiàn)1相連接，主控制器8通過(guò)通信線(xiàn)路12與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)9、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)10、總負(fù)荷11的通信和控制，主控制器8通過(guò)通信線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)與雙向繼電保護(hù)裝置7的通信和控制。

一種采用雙向繼電保護(hù)裝置的微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行控制方法，包括以下步驟：主控制器8通過(guò)通信線(xiàn)路12同時(shí)給雙向繼電保護(hù)裝置7和儲(chǔ)能逆變器5下發(fā)并網(wǎng)命令，儲(chǔ)能逆變器5調(diào)整微電網(wǎng)系統(tǒng)幅值、相角、頻率達(dá)到與10kV變壓器2二次側(cè)的電網(wǎng)一致，并發(fā)送發(fā)回?cái)?shù)據(jù)給主控制器；，雙向繼電保護(hù)裝置7檢測(cè)并網(wǎng)接觸兩側(cè)頻率、幅值、相角等是否一致，當(dāng)檢測(cè)完全一致以后，由雙向繼電保護(hù)裝置對(duì)并網(wǎng)接觸器下達(dá)并網(wǎng)指令，完成并網(wǎng)過(guò)程。