[發明專利]一種防止戶用光伏過電壓控制器及其控制方法

在審

• 申請號: 201810943727.1
• 申請日: 2018-08-18
• 公開（公告）號: CN109038667A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 薛風華;孫旭;仲寅峰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/12;H02J3/48;H02H3/20
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

本發明一種防止戶用光伏過電壓裝置及其控制方法屬于光伏發電技術領域，更具體地說，涉及一種防止并網過電壓，保護用戶的用電設備安全的裝置。該控制方法采用控制器與逆變器相互通信；控制器實時采集并網電壓Ugrid；控制器根據所述并網電壓Ugrid與門檻值Uset1、Uset2的大小關系，控制調節所述逆變器的跳閘出口和有功輸出，確保戶用光伏并網電壓保持在安全范圍內。通過即插即用的控制器實時控制調節逆變器的跳閘出口和有功輸出，解決戶用光伏并網過電壓問題，既保障用電設備安全又提高了戶用光伏發電效益。

技術領域

本發明一種防止戶用光伏過電壓裝置及其控制方法屬于光伏發電技術領域，更具體地說，涉及一種防止并網過電壓，保護用戶的用電設備安全的裝置。

背景技術

光伏發電是指利用光伏材料的光電特性，將光的輻照能量轉換為電能(直流)，再通過逆變器并入三相交流電網的新能源發電。區別于大型光伏電站的大功率、占地廣，戶用型光伏發電是指將光伏電池板置于家庭住宅頂層或者院落內，用小功率或者微逆變器進行換流過程，并直接利用該新能源，亦可將多余的電能并入電網。

大量戶用光伏接入低壓配電網后，引起潮流流向反向且功率隨機波動，進而導致戶用光伏并網過電壓。目前一般發生過電壓時，光伏逆變器主動跳閘，盡管保護了逆變器本體但損失了光伏發電量，犧牲了光伏業主的經濟效益。

中國專利申請號CN201410081421.1，申請日2014年3月6日，公開號CN104079007A，公開日2014年10月1日，發明名稱為抑制低壓饋線過電壓的分布式光伏并網發電控制方法。該發明包括光伏并網發電電路，通過實時檢測并網電壓，根據并網電壓有效值和當前無功功率輸出大小調整電路的工作模式。但是低壓配電網中線路阻抗比 R/X很大，其并網電壓大小主要與有功功率大小有關，無功功率的大小對電網電壓影響很小，通過調節無功功率控制并網電壓的方法并不合理。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種防止戶用光伏過電壓裝置及其控制方法，通過安裝即插即用的控制器實時監測光伏并網電壓并控制調節光伏逆變器的跳閘出口和有功輸出，抑制并網電壓水平，從而防止并網過電壓，既保護了用戶的用電設備安全又提高了戶用光伏發電效益。

本發明是采取以下技術方案實現的：

一種防止戶用光伏過電壓方法，采用控制器與逆變器相互通信；控制器實時采集并網電壓Ugrid；控制器根據所述并網電壓Ugrid與門檻值Uset1、Uset2的大小關系，控制調節所述逆變器的跳閘出口和有功輸出，確保戶用光伏并網電壓保持在安全范圍內；

所述門檻值Uset1、Uset2通過控制器的人機接口進行整定，且滿足Uset2＞Uset1＞Un，其中Un為逆變器的額定電壓,通常為220V；Uset1為過電壓1段門檻值，整定范圍為[1.02Un,1.1Un]；Uset2為過電壓2段門檻值，整定范圍為[1.1Un,1.5Un]。

所述控制器的工作狀態包括過電壓狀態和非過電壓狀態，所述控制器的初始工作狀態為非過電壓狀態。

所述控制調節，每隔固定周期執行一次，該周期取值范圍為0.5至15分鐘。

所述控制器直接插在插座上，獲得電源的同時采集并網電壓。

所述控制器與逆變器通過PLC（電力載波通信）實現相互通信。

控制器根據并網電壓Ugrid與門檻值Uset1、Uset2的大小關系，控制調節逆變器的跳閘出口和有功輸出，其具體控制方法包括如下步驟：

1）當Ugrid≥Uset2時，控制器進入過電壓狀態，并向逆變器下發跳閘命令；

2）當Uset2＞Ugrid≥Uset1時，控制器進入過電壓狀態，并向逆變器下發減小有功輸出命令；