[實用新型]一種用于光伏發電電能計量監測的裝置

有效

• 申請號: 201520905732.5
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN205229295U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 張春強;趙言濤;易丁;鄧佳明
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力科學研究院;國家電網公司;威勝集團有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本實用新型涉及一種用于光伏發電電能計量監測的裝置，屬電能計量技術 領域。

背景技術

在光伏發電系統中，目前常采用交流采樣智能電能表對逆變器輸出電能進 行計量，由于目前存在竊電手段繁多，導致逆變器輸出電能表可能并非真正是 光伏發電系統實際發電出的電能，這就需要一種新型電能計量裝置能夠準確計 量光伏電站的實際發電量。

由于光伏發電的特殊性，使得光伏電站具有發電和用電雙重身份，當光伏 電站作為發電用戶時，發電功率較大；當光伏電站作為用電用戶時，為了維持 設備的正常運轉只需要消耗較小的功率。傳統計量裝置在光伏電站處于用電用 戶狀況下時，由于不具備寬量程計量功能，導致反向電能計量不準確，這將導 致發電側和變電站側電量不一致并造成少計量電能的損失。另外，光伏電站由 于含有匯流箱、直流/交流逆變器、升壓器等裝置不可避免會產生高次諧波，傳 統電能計量裝置計量諧波時會產生電壓、電流相位不同步，使得諧波電能計量 不準確。

在發電計量點安裝智能表，確保對采集數據的實時在線監測、已投運低壓 光伏項目，加大用于光伏發電電能計量監測的裝置及方法現場用電檢查力度， 縮短用電檢查周期，重點關注關口表前后接線的職能管理、利用現有用電信息 采集和稽查監控系統，結合日照情況、關口表電量、并網點表(發電側)電量， 單獨對光伏發電項目相關數據進行跟蹤分析，設置報警閾值，實施常態監控。 這些方法的實現和實施費時費力，給供用電帶來管理上的難度，不能滿足現代 化形勢的智能化管理模式，與國家電網推進的全覆蓋全采集的信息化、自動化、 互動化的智能電網標準相差甚遠。

發明內容

本實用新型的目的是，為了準確計量光伏發電的發電量，本實用新型公開 一種用于光伏發電電能計量監測的裝置。

本實用新型的技術方案是，一種光伏發電電能計量監測的裝置，包括電壓 前置電路、電流前置電路、ADC模數轉換器、DSP計量單元、脈沖輸出、MCU 管理單元、報警單元、外設接口和顯示單元。電流信號經電流前置電路傳輸給 ADC模數轉換器，電壓信號經電壓前置電路處理后傳輸給ADC模數轉換器； ADC模數轉換器將電壓信號、電流信號分別轉換后傳輸給DSP計量單元；DSP 實時計量電能參數通過脈沖接口輸出，DSP計量單元通過UART口連接MCU 管理單元；MCU管理單元分別連接報警單元、顯示單元和外設接口。

所述裝置通過調整電壓前置電路和電流前置電路參數，使得電壓、電流兩 個回路的前置單元產生的附加相位差盡可能相同，從而實現相位匹配要求。

所述DSP計量單元通過SPI接口實現與ADC模數轉換器的讀寫操作。

所述ADC模數轉換器采用高精度24位ADC直接采樣方案，電能計量誤差 精度可以達到0.2S級。

MCU管理單元讀取DSP實時電參量并通過顯示單元顯示，同時當出現失 壓、失流等異常事件時報警單元進行相應報警。

外設接口包括RS232、RS485、RJ45，可以通過上位機軟件抄讀MCU存儲 電參量以及進行參數設置。

所述電壓前置電路和電流前置電流基于硬件相位匹配技術實現；所述硬件相位匹配技術，是通過電路設計調整前置電路參數來減小附加相位差可以達到減小高次諧波計量誤差，使之在一個可接受的范圍內。

本實用新型的有益效果是，本實用新型裝置ADC模數轉換器采用高精度24 位ADC直接采樣方案，可對光伏發電寬量程范圍內電能進行準確計量；同時采 用基于硬件相位匹配技術，可以解決在光伏電站引入諧波的情況下，保證電壓、 電流相位無延時，實現了電壓、電流相位同步采集，確保在有諧波影響下依然 能準確計量。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構框圖；

圖2為電壓前置電路；

圖3為電流前置電路。

具體實施方式