[發明專利]一種基于RC負載的臺區防光伏并網逆變器孤島保護裝置

有效

• 申請號: 201710615430.8
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107453393B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 徐在德;范瑞祥;潘建兵;曹蓓;鄧才波;劉洋;李元杰
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/18
• 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

1.一種基于RC負載的臺區防光伏并網逆變器孤島保護裝置，其特征在于，所述裝置包括檢測單元、計算單元和電容電阻柜；所述檢測單元的輸入端連接變壓器二次側，檢測單元的輸出端連接計算單元；電容電阻柜的一端連接變壓器二次側，電容電阻柜的另一端連接計算單元；所述裝置作為外界擾動源結合逆變器自身的防孤島保護功能，實現孤島情況下逆變器的自動停機；

所述檢測單元，用于實時采集配電臺區變壓器二次側的電壓、電流；所述計算單元，用于實時分析變壓器低壓側電流、電壓分析數據，通過邏輯算法，判別該臺區是否進入孤島狀態；所述電容電阻柜，包含電容、電阻裝置兩部分，通過改造現有的無功補償電容電阻柜實現，正常情況下電容電阻柜為無功補償使用，一旦檢測識別該臺區為孤島狀態，立刻停止無功補償功能，進入投切電容、電阻擾動防孤島邏輯判斷狀態；

所述電容電阻柜中，電容C₁、C₂、C₃、……、C_n依次和電容控制開關S_1c、S_2c、S_3c.......、S_nc串聯后并聯，組成可調節的電容組；電阻R₁、R₂、R₃、……、R_n依次和電阻控制開關S_1R、S_2R、S_3R.......、S_nR串聯后并聯，組成阻抗組；

C₁＜C₂＜C₃......C_n；R₁＜R₂＜R₃......＜R_n

其中，C₁、C₂、C₃、...C_n為電容電阻柜中電容裝置的電容值；R₁、R₂、R₃、...、R_n為電容電阻柜中電阻裝置的電阻值。

2.根據權利要求1所述的一種基于RC負載的臺區防光伏并網逆變器孤島保護裝置，其特征在于，所述孤島狀態的識別條件：

臺區正常供電過程中，R、X為線路參數的定值，P、Q為線路有功功率，無功功率，投切電容器過程中引起X及Q變化，從而造成電壓波動；

非孤島狀態：在投切電容器逐步投入過程中，當投入相鄰電容器產生電壓的變化為|U_C(n+1)-U_Cn|＜ΔU時，電壓波動小于ΔU的閾值，表示高壓側開關閉合正常工作，為非孤島狀態；

其中U_Cn為某一次投切電容器后的電壓值，U_C(n+1)為后一次投切電容器后電壓值，ΔU為裝置設置值；

孤島狀態：當連續3次投入相鄰電容器產生電壓的變化為|U_C(n+1)-U_Cn|＞ΔU時，電壓波動超過ΔU的閾值，表示高壓側開關斷開工作，為孤島狀態；逐步投入電容器，C₁、C₂、C₃、...C_n，若光伏并網逆變器依然未停機保護，則立刻投入R₁、R₂、R₃、...、R_n，直到擾動逆變器停機為止。

3.根據權利要求1所述的一種基于RC負載的臺區防光伏并網逆變器孤島保護裝置，其特征在于，所述電容電阻柜的動作邏輯如下：

檢測單元實時采集臺區低壓側電壓、電流實時數據，采集完成后傳送計算單元，計算單元邏輯判斷完成后；當不滿足孤島狀態時，電容電阻柜為補償無功使用，電容電阻柜不受臺區防光伏并網逆變器孤島保護裝置控制，依功率因數為目標補償無功，為正常JB功能；當滿足孤島條件電容電阻柜受臺區防光伏并網逆變器孤島保護裝置控制，通過控制電容器投切開關S_1c、S_2c、S_3c.......S_nc和電阻器投切開關S_1R、S_2R、S_3R.......S_nR，逐步投入電容、電阻；當投切電容電阻滿足光伏并網逆變器擾動過程中的電壓值時，逐步增加光伏并網逆變器的擾動量，直到擾動光伏并網逆變器停機為止。