適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，步驟如下：監(jiān)測并網(wǎng)公共連接點的實時功率的值及方向，將測得的實時功率值與光伏電站額定功率進(jìn)行比較，若逆向功率超過光伏電站額定輸出功率的設(shè)定值，則逐級下調(diào)逆變器輸出功率并計時；若時間超過時間限值，則逐級切除各子光伏發(fā)電站并網(wǎng)斷路器。本發(fā)明減少了對配電網(wǎng)的沖擊，同時增加了光伏發(fā)電的使用時間，減少了用戶用電成本，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)科學(xué)合理，可以滿足自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏發(fā)電相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究及工程應(yīng)用的需求。
【專利說明】適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于光伏發(fā)電控制領(lǐng)域，涉及一種適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)國家對分布式電源的發(fā)展規(guī)劃，未來幾年我國的分布式電源裝機(jī)容量會呈現(xiàn)大規(guī)模的增長。自發(fā)自用作為分布式光伏電站的一種并網(wǎng)模式，一般應(yīng)用于用戶側(cè)用電負(fù)荷較大、且用電負(fù)荷持續(xù)、一年中很少有停產(chǎn)或半停產(chǎn)的情況下，這類系統(tǒng)，如果用戶用電無法消納，會通過變壓器反送到上一級電網(wǎng)，而配電變壓器設(shè)計是不允許用于反送電能的(可以短時倒送電，比如調(diào)試時，而長期不允許)，其最初潮流方向設(shè)計是固定的，所以需要采取防逆流保護(hù)措施來避免電力的反送。
[0003]目前，自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站迫切需要提出一種能夠根據(jù)倒送入配電網(wǎng)功率大小而精確下調(diào)光伏電站輸出功率的逆功率保護(hù)優(yōu)化系統(tǒng)，從而在保證電網(wǎng)安全可靠性的前提下實現(xiàn)自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站業(yè)主受益最大化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種適用于自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，用以解決減少逆功率監(jiān)控裝置頻繁分合并網(wǎng)斷路器對電網(wǎng)造成的沖擊，提高供電系統(tǒng)安全可靠性，減少用戶用電成本。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0006]適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，步驟如下:
[0007]I)監(jiān)測并網(wǎng)公共連接點的實時功率的值及方向，將測得的實時功率值與光伏電站額定功率進(jìn)行比較，
[0008]2)若逆向功率超過光伏電站額定輸出功率的設(shè)定值，則逐級下調(diào)逆變器輸出功率并計時；
[0009]3)若時間超過時間限值，則逐級切除各子光伏發(fā)電站并網(wǎng)斷路器。
[0010]在逐級切除各子光伏發(fā)電站后，經(jīng)過一定時間，再次比較公共連接點的實時功率與光伏電站額定功率，當(dāng)在所述設(shè)定值以內(nèi)時，逐級將各個子光伏發(fā)電站并網(wǎng)。
[0011]所述設(shè)定值為5%。
[0012]所述時間限值為2s。
[0013]本發(fā)明在保證供電質(zhì)量和可靠性的前提下，通過對傳統(tǒng)的逆功率監(jiān)控裝置增加功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，避免了自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站并網(wǎng)斷路器的頻繁跳閘及重合閘，減少了對配電網(wǎng)的沖擊，同時增加了光伏發(fā)電的使用時間，減少了用戶用電成本，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)科學(xué)合理，可以滿足自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏發(fā)電相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究及工程應(yīng)用的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)；
[0015]圖2是本發(fā)明保護(hù)方法的一種實施方式的流程圖；
[0016]圖3是切除光伏電站控制邏輯；
[0017]圖4是恢復(fù)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制邏輯。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0020]如圖1所示是本發(fā)明的一種適用于自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)優(yōu)化系統(tǒng)，由逆功率監(jiān)控裝置和功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，出現(xiàn)功率逆流倒送入公共電網(wǎng)時能夠先利用功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)下調(diào)光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器輸出功率，若無法滿足并網(wǎng)要求再利用逆功率監(jiān)控裝置切斷光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電，逆功率現(xiàn)象消失后，利用逆功率監(jiān)控裝置實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電，自動調(diào)整光伏系統(tǒng)發(fā)電功率，與負(fù)載消耗功率達(dá)到平衡，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率滿足并網(wǎng)要求。
[0021]如圖2所示是本發(fā)明的一種適用于自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)優(yōu)化系統(tǒng)流程圖，主要用于實現(xiàn)輸入配電網(wǎng)的功率超過5%時的下調(diào)光伏電站輸出功率和輸入配電的功率滿足并網(wǎng)要求時恢復(fù)光伏電站并網(wǎng)兩種目的。
[0022]逆功率監(jiān)控裝置:用于監(jiān)控園區(qū)與公共線路的公共連接點(測量點)的實時功率，并將測得的實時功率值P及對光伏電站并網(wǎng)斷路器發(fā)出的分合閘指令上傳給功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。將公共電網(wǎng)流向園區(qū)的功率方向設(shè)為正方向，當(dāng)測量點處出現(xiàn)園區(qū)向公共電網(wǎng)輸出方向功率(即逆功率)且逆功率的值超過光伏電站額定功率的5%且功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)無法在2s內(nèi)將逆功率值下調(diào)到光伏電站額定功率的5%時，發(fā)出跳光伏電站并網(wǎng)斷路器指令，逐級跳開各子光伏電站的并網(wǎng)斷路器直至逆功率值滿足并網(wǎng)要求(即逆功率值小于光伏電站額定功率的5% );光伏電站離網(wǎng)600s后，逆功率監(jiān)控裝置繼續(xù)測量測量點處實時功率，若滿足并網(wǎng)要求，逐級合各子光伏電站并網(wǎng)斷路器，實現(xiàn)光伏電站并網(wǎng)。
[0023]功率調(diào)節(jié)系統(tǒng):用于避免逆功率監(jiān)控裝置頻繁發(fā)出跳合光伏電站并網(wǎng)斷路器指令，減少光伏電站因頻繁重合閘對配電網(wǎng)造成的沖擊。當(dāng)測量點逆功率值大于光伏電站額定功率的5%時，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)迅速啟動，逐級下調(diào)光伏電站各逆變器的輸出功率，調(diào)節(jié)幅度ΛΡ= I P|-|0.04PJ |，使光伏電站以Ρ-ΛΡ的輸出功率運(yùn)行；當(dāng)光伏電站由離網(wǎng)恢復(fù)并網(wǎng)后，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)迅速啟動，上調(diào)光伏電站各逆變器的輸出功率，盡快提升光伏發(fā)電量。
[0024](I)下調(diào)光伏電站輸出功率
[0025]采用先軟件調(diào)節(jié)后硬件控制的閉環(huán)控制模式，即當(dāng)注入配電網(wǎng)的逆向功率超過光伏電站額定輸出功率Pe的5%時，先利用光伏發(fā)電功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)下調(diào)光伏逆變器的輸出功率，如果在2s內(nèi)注入電網(wǎng)的逆向功率低于光伏電站額定輸出功率匕的5%，則不需要逆功率監(jiān)控裝置執(zhí)行操作；否則依據(jù)圖3逆功率保護(hù)優(yōu)化系統(tǒng)切除光伏電站控制邏輯，逆功率監(jiān)控裝置向各子光伏電站的并網(wǎng)斷路器下發(fā)跳閘指令，逐級切除各子光伏電站，直至滿足并網(wǎng)要求。
[0026](2)恢復(fù)光伏電站并網(wǎng)
[0027]逆功率監(jiān)控裝置切除各子光伏電站的同時開始計時，依據(jù)圖4逆功率保護(hù)優(yōu)化系統(tǒng)恢復(fù)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制邏輯，600s后逆功率監(jiān)控裝置繼續(xù)測量公共連接點的實時功率，當(dāng)注入配電網(wǎng)的逆向功率小于光伏電站額定功率的5%，逆功率監(jiān)控裝置向各子光伏發(fā)電站并網(wǎng)斷路器發(fā)出合閘指令，逐級將各個子光伏發(fā)電站并網(wǎng)，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)上調(diào)逆變器發(fā)電功率，完成一次逆功率保護(hù)，當(dāng)光伏電站由離網(wǎng)恢復(fù)并網(wǎng)后，功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)迅速啟動，上調(diào)光伏電站各逆變器的輸出功率，盡快提升光伏發(fā)電量。
[0028](3)循環(huán)執(zhí)行上述流程。
[0029]以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，其特征在于，步驟如下: 1)監(jiān)測并網(wǎng)公共連接點的實時功率的值及方向，將測得的實時功率值與光伏電站額定功率進(jìn)行比較， 2)若逆向功率超過光伏電站額定輸出功率的設(shè)定值，則逐級下調(diào)逆變器輸出功率并計時； 3)若時間超過時間限值，則逐級切除各子光伏發(fā)電站并網(wǎng)斷路器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，其特征在于，在逐級切除各子光伏發(fā)電站后，經(jīng)過一定時間，再次比較公共連接點的實時功率與光伏電站額定功率，當(dāng)在所述設(shè)定值以內(nèi)時，逐級將各個子光伏發(fā)電站并網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，其特征在于，所述設(shè)定值為5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用自發(fā)自用并網(wǎng)模式分布式光伏電站的逆功率保護(hù)方法，其特征在于，所述時間限值為2s。
【文檔編號】H02J3/38GK104377729SQ201410667182
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】王賢立, 胡筱, 劉桂蓮, 王以笑, 江新峰, 張燕, 龔曉偉, 張鵬飛 申請人:許繼集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司