[發明專利]一種臺區反孤島保護系統

在審

• 申請號: 201710286239.3
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106992505A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 繆偉;尹元亞;葛錦錦;張國慶;常晶龍;滕勇健;葛明明;孫靜;李思焱
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力公司蕪湖供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H1/00;H02J3/38
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明屬于電網保護領域，特別涉及一種基于低壓載波的反孤島保護系統。

背景技術

由于我國能源結構轉型的迫切需求以及環境問題的日益突出，以環境友好為特質的可再生能源發電越來越得到的重視。分布式新能源發電技術也正在配電網中得到廣泛應用，越來越多的電力用戶開始部署分布式發電設備，使得原本的無源配電網轉變為有源配電網。隨之也對配網運行管理帶來許多影響。

孤島問題一直是分布式電源并網運行中的研究焦點，孤島運行可分為計劃孤島和非計劃孤島。計劃孤島視在主網斷電后非計劃孤島的運行狀態是偶然的，范圍是不確定的，孤島運行一定時間會對電網系統、分布式電源及其電力設備造成損害。當DG處于孤島運行狀態時，會因DG容量與所帶負荷不匹配而造成逆變器端電壓、頻率等電氣量發生波動。隨著并網電源和發電容量的不斷增加，此類問題會更加凸顯。

孤島狀態的檢測是整個孤島問題研究的基礎。目前常用的孤島檢測方法從安裝位置可分為電網側(又稱遠程法)、逆變器端及并網點三種。按具體方法類別又分為被動法、主動法和混合法三大類。被動檢測法原理較為簡單、無需添加額外設備，且對電能質量和電網穩定性沒有影響，但存在較大的檢測盲區，且檢測用時過長。主動式檢測法是通過給系統注入擾動信號來檢測孤島，往往會對電能質量產生影響，或多個擾動信號源相互干擾造成誤判或檢測不出孤島狀態。因此需要開發一種能有效判斷孤島狀態，并在孤島發生時有效做出保護動作的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于低壓載波的臺區反孤島保護系統，以有效的判斷孤島狀態并在孤島發生時有效的做出保護動作，減少臺區孤島的發生。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種臺區反孤島保護系統，包括臺變、分布式電源、負載，所述臺變低壓側通過低壓電網連接負載，分布式電源在并網點處與低壓電網連接，反孤島保護系統還包括載波信號發生器、載波信號檢測器、第一開關單元，所述的第一開關單元設置在分布式電源和低壓電網之間，所述的載波信號發生器發出經調制后的載波信號至低壓電網中，所述的載波信號檢測器從并網點處檢測低壓載波信號并根據是否檢測到載波信號判斷臺變與低壓電網之間的電力連接是否斷開，在臺變與低壓電網斷電后載波信號檢測器發出信號至第一開關單元以控制第一開關單斷開分布式電源與低壓電網的連接。

所述的載波信號發生器通過耦合電路與低壓配電網母線連接。

所述的載波信號發生器通過A相、B相、C相火線和N中線接到低壓配電網上，或者通過A相、B相、C相火線中某一相和N中線接到低壓配電網上。

所述的載波信號發生器調制的信號以第一設定時間為周期發出調制后的載波信號。

所述的載波信號檢測器在第二設定時間內未檢測到載波信號時，判斷處于孤島狀態，載波信號發生器發出控制信號至第一開關單元用于斷開分布式電源與低壓電網的連接。

所述的載波信號波形為方波、脈沖或鋸齒波。

該系統還包括低壓載波信號控制器、通信單元、監控單元，所述的監控單元通過通信單元與低壓載波信號控制器連接，所述的低壓載波信號控制器與低壓載波信號發生器連接。

所述的低壓載波信號控制器與電流電壓監測模塊連接，所述電流電壓監測模塊用于監測臺變高壓側和低壓側的電流電壓數據。

所述的分布式電源為光伏發電電源、風力發電電源和或儲能電源。

本發明的優點為：采用本技術方案的反孤島保護系統在臺區線路范圍內的無孤島監測盲區；基于電力線通信，邏輯判斷簡明，具有較高的可靠性、及時性、有效性；而且實現該系統成本低，經濟效益好，具有很大的應用前景；而且能夠在監測到孤島時，及時斷開分布式電源與電網的連接，避免孤島產生的損害。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內容分別是：

圖1為本發明實施例的反孤島保護系統的結構圖；

圖2為電容耦合電路原理圖；

圖3為低壓載波信號調制波形；

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。