專利名稱：一種用于并網(wǎng)光伏發(fā)電的可切換式逆功率保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種用于并網(wǎng)光伏發(fā)電的可切換式逆功率保護(hù)系統(tǒng)。
技術(shù)背景可切換式(手/自動可調(diào))并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)逆功率保護(hù)裝置應(yīng)用于小容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系中，是根據(jù)國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定(試行)》中，當(dāng)光伏電站設(shè)·計為不可逆并網(wǎng)方式時，應(yīng)配置逆功率保護(hù)設(shè)備的要求而研發(fā)的設(shè)備。國內(nèi)并網(wǎng)光伏逆功率保護(hù)裝置應(yīng)用產(chǎn)品較少，主體是由放大器和單片機(jī)組成運(yùn)算與比較單元，安全性與可靠作性較差；目前現(xiàn)有的技術(shù)方案為模糊優(yōu)算法，詳見實(shí)用新型CN201742106U，這種解決方案邏輯判斷相對比較復(fù)雜，不適合大批量用，而且不能實(shí)現(xiàn)有無逆功率保護(hù)的切換功能，缺少對光伏行業(yè)前景的預(yù)判。并網(wǎng)光伏行業(yè)前景主要是在住宅和與建筑相結(jié)合的項(xiàng)目，但是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前主要傾向于大規(guī)?；哪碗娬?，所以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對滯后，現(xiàn)有技術(shù)只是集中在逆功率保護(hù)的功能上，如果在政策調(diào)整或者現(xiàn)場要求改變需要對逆功率保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)手動/自動切換，甚至屏蔽掉逆功率保護(hù)功能的時候，該方案就無法體現(xiàn)在整個并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用價值
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種可切換式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)逆功率保護(hù)裝置，能實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)逆功率保護(hù)功能，而且以轉(zhuǎn)換開關(guān)和智能儀表的配合實(shí)現(xiàn)手動自動切換模塊。本實(shí)用新型提供一種用于并網(wǎng)光伏發(fā)電的可切換式逆功率保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括逆功率保護(hù)裝置，該系統(tǒng)由測量單元、控制單元以及執(zhí)行單元構(gòu)成，其中測量單元為CT電流檢測器，采集電網(wǎng)側(cè)供電電源的信號并傳輸?shù)剿瞿婀β时Ｗo(hù)裝置的控制單元中，與光伏逆變器側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算后，由所述逆功率保護(hù)裝置中的執(zhí)行單元執(zhí)行切斷光伏發(fā)電；進(jìn)一步地，所述執(zhí)行單元是兩個接觸器接觸器KMl和接觸器KM2 ；進(jìn)一步地，所述控制單元是型號為FT3Z-1的智能電力測控儀；進(jìn)一步地，所述智能電力測控儀中的內(nèi)部繼電器常開節(jié)點(diǎn)ZJ1、ZJ2分別控制接觸器KMl和接觸器KM2的閉合與斷開；當(dāng)所述系統(tǒng)檢測到逆功率時，先切斷接觸器KM2，斷開光伏逆變器；如仍出現(xiàn)逆功率，切斷接觸器KM1，斷開全部太陽能輸出功率；進(jìn)一步地，該逆功率保護(hù)裝置還包括轉(zhuǎn)換開關(guān)SA，用于進(jìn)行手動運(yùn)行模式和自動運(yùn)行模式的切換。本實(shí)用新型的有益效果是不但實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)逆功率保護(hù)功能，而且以轉(zhuǎn)換開關(guān)和智能儀表的配合實(shí)現(xiàn)手動自動切換模塊，可以根據(jù)應(yīng)用場合需要，對所設(shè)計的逆功率保護(hù)裝置進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)置。與原有的技術(shù)方案相比較，本實(shí)用新型具有更為靈活的設(shè)置方式，應(yīng)用范圍更廣。

圖I為本實(shí)用新型中的逆功率保護(hù)系統(tǒng)的示意圖；圖2為本實(shí)用新型中切換式并網(wǎng)光伏發(fā)電逆功率保護(hù)裝置原理圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，逆功率保護(hù)系統(tǒng)包括逆功率保護(hù)裝置，系統(tǒng)由測量單元、控制單元以及執(zhí)行單元構(gòu)成；其中圖I中的CT電流檢測器為測量單元，負(fù)責(zé)采集電網(wǎng)側(cè)供電電源的信號，然后傳輸?shù)侥婀β时Ｗo(hù)裝置的控制單元(智能電力測控儀FT3Z-1)中與光伏逆變器側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算后，由逆功率保護(hù)裝置中的執(zhí)行單元即接觸器KM1，KM2執(zhí)行指令是否切斷光伏發(fā)電?！0014]太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的逆功率保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)方法實(shí)現(xiàn)逆功率保護(hù)裝置可測量并顯示下列交流電量參數(shù)三相電壓，三相電流，三相有功、無功功率(分相測量)，總有功、無功功率，功率因數(shù)，頻率，電能等，其中，對電壓、電流和頻率參數(shù)的測量精度為O. 2級，對功率、功率因數(shù)和電能參數(shù)的測量精度為O. 5級；逆功率保護(hù)裝置帶有兩路開關(guān)量輸出，可按照事先設(shè)置的控制程序，直接對接觸器等開關(guān)元件進(jìn)行控制；以ip i2、i3表示各支路交流電流向量，正常運(yùn)行情況下，太陽能系統(tǒng)的輸出有功功率小于指定負(fù)載的有功功率，各支路電流及有功功率流向與圖示方向一致；當(dāng)逆功率保護(hù)裝置檢測到支路I的三相中的任意一相有功功率出現(xiàn)負(fù)值，即太陽能系統(tǒng)的有功功率送入電網(wǎng)電源側(cè)低壓母線時，逆功率保護(hù)裝置的繼電器輸出動作，接觸器跳開，斷開太陽能發(fā)電系統(tǒng)；太陽能發(fā)電系統(tǒng)斷開后，如果檢測到指定負(fù)載的有功功率持續(xù)大于指定功率一定時間(如2分鐘)，即指定負(fù)載的有功功率肯定大于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的有功功率輸出時,逆功率保護(hù)裝置的繼電器輸出動作，閉合接觸器，實(shí)現(xiàn)太陽能裝置自動投切，無需運(yùn)行人員干預(yù).另外可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況靈活調(diào)整接觸器所在回路位置，以此來實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)需求。具體參見圖2，附圖標(biāo)記說明Kml，Km2為接觸器；FU為熔斷器；SF1，SF2為紅按鈕式開關(guān)；SH1，SH2為綠按鈕式開關(guān)；HR1，HR2為紅信號燈；HG為綠信號燈；SA為轉(zhuǎn)換開關(guān)；1-8分別為接線號。其中逆功率保護(hù)功能由智能電力測控儀FT3Z-1和接觸器KM1、KM2實(shí)現(xiàn)，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的逆功率保護(hù)分兩步進(jìn)行，F(xiàn)T3Z-1中的ZJ1、ZJ2均為裝置內(nèi)部繼電器常開節(jié)點(diǎn)，由ZJ1、ZJ2分別控制KMl和KM2接觸器；當(dāng)檢測到逆功率時，先切斷KM2，斷開太陽能發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器；如仍出現(xiàn)逆功率，切斷KM1，斷開全部太陽能輸出功率。逆功率保護(hù)裝置繼電器閉合條件及順序在ZJ1、ZJ2均閉合的情況下，當(dāng)逆功率保護(hù)裝置檢測到任何一相有功功率出現(xiàn)逆功率時，并且持續(xù)超過60S，斷開ZJ2，帶動逆變器直流側(cè)直流接觸器KM2斷開，斷開一半的光伏組件，逆變器接入的直流功率減半；在KM2斷開的情況下，若逆功率保護(hù)裝置再檢測到任何一相有功功率出現(xiàn)逆功率時，并且持續(xù)超過60S，斷開ZJ1，帶動逆變器交流側(cè)接觸器KMl斷開，切斷逆變器的交流側(cè)輸入，從而實(shí)現(xiàn)逆功率保護(hù)。[0020]ZJU ZJ2在初始狀態(tài)及在失電情況下均斷開。在ZJ1、ZJ2均斷開的情況下，當(dāng)逆功率保護(hù)裝置檢測到從電網(wǎng)送入負(fù)載的各相有功功率在60S時間內(nèi)持續(xù)超過預(yù)設(shè)定功率后，閉合ZJl，帶動逆變器交流側(cè)接觸器KMl閉合，接通逆變器，此時只有一半的光伏組件接入逆變器發(fā)電；此時ZJ2的狀態(tài)維持?jǐn)嚅_；在繼電器ZJl閉合的情況下，若逆功率保護(hù)裝置檢測到此時由電網(wǎng)送入負(fù)載的各相有功功率在60S時間內(nèi)均持續(xù)超過預(yù)設(shè)定功率時，閉合ZJ2，帶動逆變器直流側(cè)直流接觸器KM2閉合，所有的光伏組件全部投入工作。本實(shí)用新型逆功率保護(hù)裝置的電流檢測點(diǎn)設(shè)置在并網(wǎng)點(diǎn)的上級交流母線開關(guān)支路上，逆功率保護(hù)裝置實(shí)時檢測點(diǎn)此處電流大小及方向，電流信號傳輸?shù)浇恢绷骺刂乒駜?nèi)的逆功率保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)逆功率保護(hù)功能；最終由SA控制整個逆功率保護(hù)裝置的工作狀態(tài)實(shí)施方式。本實(shí)用新型可以設(shè)置逆功率保護(hù)功能是否開啟，在其中設(shè)置了一個轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以進(jìn)行手動運(yùn)行模式和自動運(yùn)行模式的切換，自動狀態(tài)是帶有逆功率保護(hù)功能的狀態(tài)，整個太陽能發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自動切、投；手動狀態(tài)是電站只能手動切、投，逆功率 保護(hù)功能失效。手動模式是為今后電力管理部門允許向電網(wǎng)輸送電能時考慮的運(yùn)行模式。根據(jù)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的特性及不同項(xiàng)目的具體要求，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)加裝逆功率保護(hù)，其功能是確保太陽能發(fā)電為指定范圍內(nèi)負(fù)荷供電，防止電能向上一級電源點(diǎn)傳送；同時，逆功率保護(hù)裝置可設(shè)置了不同的動作節(jié)點(diǎn)，通過實(shí)時檢測上一級電源點(diǎn)功率流向，判斷是否出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象，如果出現(xiàn)，則分級切投光伏組件，實(shí)現(xiàn)逆功率保護(hù)功能。
權(quán)利要求1.一種用于并網(wǎng)光伏發(fā)電的可切換式逆功率保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括逆功率保護(hù)裝置，其特征在于，該系統(tǒng)由測量單元、控制單元以及執(zhí)行單元構(gòu)成，其中測量單元為CT電流檢測器，采集電網(wǎng)側(cè)供電電源的信號并傳輸?shù)剿瞿婀β时Ｗo(hù)裝置的控制單元中，與光伏逆變器側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算后，由所述逆功率保護(hù)裝置中的執(zhí)行單元執(zhí)行切斷光伏發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行單元是兩個接觸器接觸器KMl和接觸器KM2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元是型號為FT3Z-1的智能電力測控儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述智能電力測控儀中的內(nèi)部繼電器常開節(jié)點(diǎn)ZJ1、ZJ2分別控制接觸器KMl和接觸器KM2的閉合與斷開；當(dāng)所述系統(tǒng)檢測到逆功率時，先切斷接觸器KM2，斷開光伏逆變器；如仍出現(xiàn)逆功率，切斷接觸器KM1，斷開全部太陽能輸出功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I中的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，該逆功率保護(hù)裝置還包括轉(zhuǎn)換開關(guān)SA，用于進(jìn)行手動運(yùn)行模式和自動運(yùn)行模式的切換。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于并網(wǎng)光伏發(fā)電的可切換式逆功率保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括逆功率保護(hù)裝置，該系統(tǒng)由測量單元、控制單元以及執(zhí)行單元構(gòu)成，其中測量單元為CT電流檢測器，采集電網(wǎng)側(cè)供電電源的信號并傳輸?shù)剿瞿婀β时Ｗo(hù)裝置的控制單元中，與光伏逆變器側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算后，由所述逆功率保護(hù)裝置中的執(zhí)行單元執(zhí)行切斷光伏發(fā)電；本實(shí)用新型不但實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)逆功率保護(hù)功能，而且以轉(zhuǎn)換開關(guān)和智能儀表的配合實(shí)現(xiàn)手動自動切換模塊，可以根據(jù)應(yīng)用場合需要，對所設(shè)計的逆功率保護(hù)裝置進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)置。
文檔編號H02J3/38GK202721452SQ201220398959
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者王鑫磊, 張雷, 劉四洋, 張長城, 趙印民, 王浩宇, 魏冰清 申請人:江蘇旭源科技有限公司