[實用新型]基于頻率跟蹤技術的微電網并網裝置

有效

• 申請號: 201420450343.3
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN204068286U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 張磐;莊劍;杜紅衛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網天津市電力公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本實用新型屬于微電網技術領域，尤其是一種基于頻率跟蹤技術的微電網并網裝置。

背景技術

隨著常規能源的逐漸衰竭和環境污染的日益加重，世界各國日益關注分布式發電技術。分布式發電技術的不斷創新，分布式電源類型發展為主要包括微燃機、太陽能光伏電池、風力發電機、蓄電池、飛輪等。作為分布式發電的重要組成形式，微電網通常由分布式電源、儲能裝置、能量變換器、相關負荷、監控系統、保護系統、電力傳輸設備等匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。

微電網既可以通過配電網與大型電力網并聯運行，形成一個大型電網和小型電網的聯合運行系統，也可以獨立地為當地負荷提供電力需求。在主電網正常狀態下，微電網需要長期穩定運行；在大電網故障時，微電網必須快速脫離主電網，進入并保持于孤島運行，待大電網故障排除后重新自動并網運行；當微電網出現故障點時，同樣需要快速切除微電網。由于微電網中的一些分布式電源，如風力發電和太陽能發電，受外界氣候條件影響很大，頻率時常波動導致采樣的誤差，因此，如何穩定、可靠地實施微電網并網是目前迫切需要解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、穩定可靠的基于頻率跟蹤技術的微電網并網裝置。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于頻率跟蹤技術的微電網并網裝置，包括CPU單元及與其相連接的電源單元、通信單元、測頻單元、數據采集單元、開入單元和開出單元，該通信單元與微電網控制器相連接進行交互控制功能，該開入單元與并網點斷路器相連接采集遙信量信息，該開出單元與并網點斷路器相連接輸出遙控命令，該測頻單元連接在主電網側和微電網側用于測量主電網側和微電網側頻率，該數據數據采集單元與主電網側和微電網側相連接用于采集主電網側和微電網的遙測信號量。

而且，所述的開入單元包括六路遙信量輸入單元，分別用于采集并網點斷路器位置信號、開關儲能告警信號以及分布式電源逆變器告警信號。

而且，所述的開出單元包括四路遙控輸出單元，分別對應開閘控制、合閘控制、故障切除控制以及同期并網控制。

而且，所述的測頻單元包括過零比較運放器LM258和光耦HCPL-070L，過零比較運放器LM258的輸入端連接到微電網三相和主電網A相經過PT二次側的電壓交流信號，過零比較運放器LM258的輸出端經過光耦HCPL-070L隔離轉換為單極性模擬量并輸入到CPU單元的捕獲接口上。

而且，所述的數據采集單元由采集預處理模塊和A/D轉換模塊連接構成用于采集八路遙測信號量。

而且，所述的通信單元為RS232接口或RS485接口。

而且，所述的CPU單元還連接一人機交互模塊實現人機交互功能。

而且，所述CPU單元還連接一外部存儲器用于存儲數據。

而且，所述的CPU單元還連接一JTAG仿真接口單元用于實現仿真調試功能。

而且，所述的CPU單元采用ARM7TDMI-STM微控制器。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本實用新型采用頻率跟蹤技術調整采樣周期進行數據采集，克服了微電網中的一些分布式電源受外界氣候條件影響很大、頻率時常波動導致采樣誤差問題，能夠準確測量微電網側電壓并準確無誤判斷并網、脫網條件，具有實用性強、可靠性和準確性高等特點，滿足了用戶對電能質量和供電安全要求。

2、本實用新型使用微電網并網裝置對微電網并網點遙信、遙測、遙控數據進行有效監控，實現對微電網的綜合監測和保護功能，具有數據采集、電能抄收、孤島保護、故障切除、異常信息報警、開合閘控制、并網控制、電能質量監測等綜合性功能，保證了電網系統的正常運行。

附圖說明

圖1是本實用新型的微電網并網裝置的電路方框圖；

圖2是測頻單元電路原理圖；

圖3是測頻單元的信號轉變示意圖；

圖4是本實用新型的采樣序列獲取邏輯流程圖；

圖5是本實用新型同期并網、脫網邏輯框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：