[實用新型]具有穩態不間斷微電網并網接口一體化裝置

有效

• 申請號: 201520792739.0
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN205160090U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 賀翔;傅強;馬建偉;趙景濤;陳暉;王輝;荊驍睿;徐銘銘;孫芊
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本實用新型涉及本實用新型設計微電網并網技術，尤其是具有穩態不間斷微電網并網接口一體化裝置。

背景技術

微電網，是一種新型網絡結構，是一組微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。微電網是相對傳統大電網的一個概念，是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網絡，并通過靜態開關關聯至常規電網。因微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規模接入，實現對負荷多種能源形式的高可靠供給，所以被認為是實現主動式配電網的一種有效方式，是傳統電網向智能電網過渡。

微電網的發電單元多為風能、太陽能、水能、天然氣、地熱能、海洋能、生物質能等可再生能源，其發電具有間歇性和不穩定性。大量的微電網接入電網后將對電網穩定性造成一定的影響，因此需要對微電網并網點的電壓、電流、有功、無功、功率因素等進行監測，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遙控操作電網電路運行。但是現有微電網并網電路中需要眾多的二次設備（如繼電保護裝置、測控裝置、通信管理裝置、遠動裝置、電能質量監測裝置），但是由于沒有專用的并網接口集中處理，導致二次設備各自需要獨立布線，眾多的二次設備進行獨立布線，就導致安裝困難，而且二次設備所需回路繁瑣、復雜，設備投資費用大等問題。

而且微電網要做到并網并得上，孤網穩得住，隔離足夠快，無縫切換，真正實現微電網的即插即用，才能充分發揮其效益。由于微電網分布式發電電源普遍存在過載能力低、慣性小或無慣性的特點，以及微電網內負載存在突變等問題，容易造成微電網系統振蕩甚至崩潰，嚴重制約著微電網的發展和應用。為了改善這種情況，目前的微電網結構中通常用儲能設備來維持系統暫態的穩定，在必要時為微電網提供電壓和頻率支撐，但目前還沒有僅以儲能設備為控制對象的、能夠滿足微電網在各種運行模式下穩定運行要求的成熟解決辦法。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供具有穩態不間斷微電網并網接口一體化裝置，不僅實現并網點線路的保護、測量、遙控、并網點線路的同期功能、遠傳、遠跳功能，還具有電能質量監視及遠程抄表功能，而且解決了并網狀態轉孤網時的供電間斷問題，為微電網在各種穩態和暫態運行提供保證。

本實用新型采用下述技術方案：

具有穩態不間斷具有穩態不間斷微電網并網接口一體化裝置，包括如下幾個插件：

為裝置提供電源的電源插件：所述的電源插件包括外接48VDC輸入的電源輸入模塊、對電流進行整流的整流模塊、把外接48VDC輸入轉換為5VDC和24VDC裝置工作電壓DC/DC轉換模塊和電源輸出模塊；

為裝置提供人機界面及后臺通信功能，以及完成所有的測控算法和邏輯功能的中央處理器插件；所述的中央處理器插件包括CPU、DSP、圖形輸出入接口、USB接口、調試專用RS-232接口、串形通訊RS485接口、標準時鐘對時模塊、狀態指示輸出模塊、標準時鐘對時模塊和狀態指示輸出模塊；所述標準時鐘對時模塊、狀態指示輸出模塊、標準時鐘對時模塊和狀態指示輸出模塊分別與CUP和DSP相連接；

為顯示監測對象和裝置運行狀態、接收人員輸入信息和顯示輸出信息的人機交互顯示模塊；人機交互顯示模塊具體包括鍵盤鼠標單元、可觸電屏顯示單元；鍵盤鼠標單元連接到中央處理器插件輸入端；可觸電屏顯示單元連接到中央處理器插件輸出端；

為采集遙信量、輸出控制指令、輸出裝置閉鎖信號、告警信號的開入開出插件；開入開出插件具體包括開入模塊、開出模塊、光電隔離模塊、輸出陣列器、控制繼電器和遠傳/遠跳、狀態指示輸出模塊；

為實現裝置與上級調度控制系統或其他對本裝置有需求的系統進行通信的遠動插件；

為實現通過GOOSE機制進行通讀的GOOSE通訊插件；所述的GOOSE通訊插件與中央處理器插件相連；

為實現采集交流輸入信號的采樣板插件；具體包括電壓采集模塊、低通濾波及ADC、測試儀輸入接口、狀態指示輸出等模塊；測試儀的輸入接口由ADC插件面板的48芯HARMIK接口引入；

還包括有雙向逆變電路、用于控制所述雙向逆變電路工作狀態的控制電路和用于采集所述雙向逆變電路直流側電信號和交流側電信號的信號采集電路，所述中央處理器插件通過PWM驅動控制電路連接所述雙向逆變電路；