[發明專利]一種用于新能源并網的光伏變流系統

有效

• 申請號: 202110362481.0
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113098056B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 李朋;張先勇;張峰;李麗
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00;H02S50/10;H02S40/30;H02S40/32
• 代理公司: 廣東省中源正拓專利代理事務所(普通合伙) 44748
• 代理人: 黨沖

1.一種用于新能源并網的光伏變流系統，其特征在于，包括信息采集模塊、數據分析模塊、運行監測模塊、損耗分析模塊、報警模塊、設備分析模塊、環境采集模塊、運行分析模塊以及預警管理模塊；

所述信息采集模塊用于采集光伏電站供電區域內的人文經濟數據，并將人文經濟數據傳輸至數據分析模塊；所述數據分析模塊用于對人文經濟數據進行分析，得到供電區域的分配值FP，具體分析步驟為：

步驟一：獲取光伏電站的供電區域，并采集供電區域內的人文經濟數據；

獲取供電區域內的地區人口數量并標記為L1；

獲取供電區域內的地區人口的人均GDP并標記為G1；

獲取供電區域內的地區人口的失業率并標記為Y1；

步驟二：利用公式Wc＝(L1×a1+G1×a2)/Y1+1.2365獲取得到供電區域的人文影響系數Wc；其中a1、a2均為系數因子；

步驟三：獲取供電區域內的供電線路長度并標記為L2；獲取供電區域內供電戶數并標記為H1；獲取供電區域內的戶均用電量并標記為D1；

利用公式Ws＝L2×a3+H1×a4+D1×a5獲取得到供電區域的電力影響系數Ws；其中a3、a4、a5均為系數因子；

步驟四：將人文影響系數Wc、電力影響系數Ws進行歸一化處理并取其數值；利用公式FP＝Wc×b1+Ws×b2計算得到供電區域的分配值FP；其中b1、b2均為系數因子；

所述數據分析模塊用于將供電區域的分配值FP傳輸至控制器；控制器用于接收供電區域的分配值FP并根據接收的供電區域的分配值FP確定供電區域的逆變器配置等級；具體步驟為：

S1：控制器獲取供電區域的分配值FP，并從數據庫中調取供電區域的分配值范圍與逆變器配置等級對照表；

S2：根據對照表，確定與分配值FP對應的分配值范圍，進而確定與分配值范圍對應的逆變器配置等級；逆變器配置等級表現為逆變器配置數量；

S3：控制器將供電區域與對應的逆變器配置等級傳輸至存儲模塊存儲；

當光伏電站的逆變器配置完成后，所述運行監測模塊用于采集逆變器運行時的工作數據，并將逆變器的工作數據傳輸至損耗分析模塊；所述損耗分析模塊用于對逆變器的運行進行損耗分析；具體分析步驟為：

獲取逆變器的工作數據；將輸入功率CW與輸出功率JW進行差值計算得到損耗功率并標記為HW；設定逆變器的設備值為DF；獲取逆變器的工作時長并標記為T1；利用公式YX＝DF×b3+T1×b4計算得到逆變器的運行系數YX，b3、b4為系數因子；

設定若干個損耗功率閾值，每個損耗功率閾值均對應一個預設運行系數范圍，根據運行系數YX，確定對應的損耗功率閾值為Kx；

若YX＞Kx，則表示逆變器的功率損耗異常，生成預警指令；并將對應的逆變器標記為預警逆變器；所述控制器接收到預警指令后控制逆變器停機；并驅動控制報警模塊發出警報。

2.根據權利要求1所述的一種用于新能源并網的光伏變流系統，其特征在于，所述設備分析模塊用于對逆變器的設備值進行分析，具體分析步驟為：

將逆變器的運行年限標記為N1；將逆變器的年均維修次數標記為C1；獲取逆變器型號對應的預設值并標記為SF；將該逆變器最近一次的維修日期與系統當前時間進行時間差計算得到緩沖時長并標記為HT；利用公式DF＝(N1×g1+HT×g2)/(C1×g3+SF×g4)計算得到逆變器的設備值DF，其中g1、g2、g3、g4均為系數因子。

3.根據權利要求1所述的一種用于新能源并網的光伏變流系統，其特征在于，所述環境采集模塊用于采集逆變器外部的環境數據并將環境數據傳輸至運行分析模塊；所述運行分析模塊用于根據環境數據和工作數據對逆變器的運行狀態進行分析，判斷逆變器是否運行正常；具體分析步驟為：

當運行分析模塊接收到逆變器的工作數據之后，獲取逆變器的損耗功率HW；將逆變器的實時溫度標記為WT；獲取逆變器外部的環境數據，計算得到環境系數HJ；利用公式ZP＝HW×d1+HJ×d2計算得到逆變器的工作影響系數ZP，其中d1、d2均為系數因子；

建立第一分析數組，以工作影響系數ZP為自變量，以實時溫度WT為因變量建立逆變器工作曲線；對逆變器工作曲線進行求導獲取逆變器工作導數曲線；獲取逆變器工作導數曲線中導數為0的點并標記為駐點；

將相鄰兩個駐點對應的工作影響系數的采集時刻進行時間差計算得到駐變時長ZT；若駐變時長ZT≥時長閾值，且此時的實時溫度WT滿足(RT-μ)≤WT≤(RT+μ)，則判定此時逆變器工作正常；其中RT為逆變器對應的溫度閾值；μ為補償因子；

否則逆變器工作異常；生成預警指令；并將對應的逆變器標記為預警逆變器。