一种分布式光伏接入远程在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种分布式光伏接入远程在线监测系统，该系统包括分布式光伏电源监控主站、分布式光伏电源终端、分布式光伏电源监控子站和通信系统组成；分布式光伏电源监控主站用于分布式光伏电源数据采集监控、并网控制、远方孤岛检测和调度；分布式光伏电源终端用于分布式电源运行现场的监测、保护、控制、计量；分布式光伏电源监控子站设置在分布式光伏电源监控主站与分布式光伏电源远方终端的中间层设备，子站设备的维护和自诊断、孤岛检测和分布式电源的并网管理；通信系统是连接分布式电源监控主站、远方终端和监控子站之间实现信息传输的通信网络。本发明专利技术从电网系统宏观的角度对有可能出现孤岛效应的光伏电源进行监控，确保检修工作的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电力系统领域，具体设及一种分布式光伏接入远程在线监测系统。
技术介绍
由于分布式光伏发电具有离散性、波动性、间歇性的特点，可控性、可预测性往往 低于常规电源，分布式电源的并网、运行、检修等都会给主网的安全性和可靠性带来很大的 威胁。分布式电源如果能及时地将运行的状态信息上传至监控中屯、，监控中屯、就可W实时 快速地将控制命令下达至分布式电源。对孤岛效应快速、有效地检测是分布式发电系统并 网运行必须解决的关键问题，现有的孤岛检测可分为本地检测和远程检测。本地检测不能 取得令人满意的检测效果，因为被动检测存在大的检测盲区，而主动检测会影响电能质量， 且不能用于多个分布式电源的情形。远程检测克服了本地检测的缺点，能够满足检测要求。 随着智能电网的发展，远程检测方法应用于分布式电源并网系统将成为必然趋势。
技术实现思路
根据W上现有技术的不足，本专利技术提供一种分布式光伏接入远程在线监测系统， 将监控系统子站与主站进行实时数据传输，将分布式光伏子站采集到的电源的状态信息传 输到主站，利用主站的算法对分布式光伏是否存在非计划孤岛进行准确的判定，并将判定 结果及时反馈给子站，从电网系统宏观的角度对有可能出现孤岛效应的光伏电源进行监 控，确保检修工作的安全性。 本专利技术的技术方案是：一种分布式光伏接入远程在线监测系统，该系统包括分布 式光伏电源监控主站、分布式光伏电源终端、分布式光伏电源监控子站和通信系统组成；所 述分布式光伏电源监控主站用于分布式光伏电源数据采集监控、并网控制、远方孤岛检测 和调度及检修控制；所述分布式光伏电源终端用于分布式电源运行现场的监测、保护、控 审IJ、计量；所述分布式光伏电源监控子站设置在分布式光伏电源监控主站与分布式光伏电 源远方终端的中间层设备，用于通信汇集、转发，子站设备的维护和自诊断、孤岛检测和分 布式电源的并网管理；所述通信系统是连接分布式电源监控主站、远方终端和监控子站之 间实现信息传输的通信网络。所述分布式光伏电源监控主站设有电力系统同步测量单元， 用于进行同步相量的测量和输出化及动态记录，实现DG并网系统的孤岛检巧U。所述电力系 统同步测量单元从电网侧和DG侧的继电器中得到各自电压的相量信息，对该相量信息进 行处理，对两侧电压相位角的比较，当两个相位角的差大于设置的阔值时判定出现孤岛，并 向断路器发出跳闽命令。所述分布式光伏电源监控子站设有信息存储单元，用于存储分布 式电网和主电网运行的=相电压、=相电流、有功功率、无功功率参数，形成24小时记录。 所述分布式光伏电源监控子站设有并网监测单元，用于在分布式光伏电源并网过程中，监 测各项参数是否符合并网运行条件，如不符合将发出报警，W提示工作人员做出调整，或将 其与大电网断开。所述分布式光伏电源终端包括数据采集及处理模块、主处理器模块、控制 输出模块、通信模块；所述数据采集及处理模块实现遥测、遥信的功能，控制输出模块实现 遥控功能，通信模块利用GPRS网络实现与监控中屯、的通信功能。数据采集及处理模块的遥 测实现通过强电信号经PT、CT变换成幅值较小的交流电信号，再经过信号预处理电路，完 成电流电压转换和限幅处理，通过低通滤波器滤去谐波，经采样保持进入多路模拟开关，多 路模拟开关具备定时切换功能，模数转换器ADC在微处理器的指令下采集数据，并将其转 换为数字信号，最后送入主控制器CPU。 本专利技术有如下积极效果；为了满足监控中屯、对分布式电源实时监控的需求，利用 无线网络建立监控中屯、与分布式电源之间的通信，不仅可W利用现成的通信网络，而且投 资费用比较低，传送的信息稳定、可靠、快速、实时。【附图说明】 图1是本专利技术的分布式光伏电源在线监测系统体系结构图； 图2是本专利技术的基于PMU的孤岛检测方法；[000引图3是本专利技术的分布式光伏电源监控系统子站架构； 图4是本专利技术的分布式光伏在线监测系统子站运行流程图； 图5是本专利技术的系统业务流程图； 图6是本专利技术的通信接口原理结构。【具体实施方式】 下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的【具体实施方式】如所设及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，W帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。 分布式光伏电源具有分布区域广、采集点多、信息量大、与配电网和用电负荷禪合 性强等特点。信息之间的共享和交互要求较高。因此分布式光伏电源监控系统采用分散采 集、区域汇集、集中处理和其他应用系统互联的体系结构确保系统的可靠性、安全性、实用 性和扩展性。分布式光伏电源监控系统主要由分布式光伏电源监控主站、分布式光伏电源 远方终端、分布式光伏电源监控子站和通信系统组成。监控系统体系结构如图1。其中，分 布式电源监控主站是分布式光伏电源监控、管理的中屯、，主要实现分布式光伏电源数据采 集与监控、保护与并网控制等基本功能和远方孤岛检测、调度及检修控制等扩展功能，并可 实现与其他相关应用系统互联。分布式光伏电源远方终端安装在分布式电源运行现场的 自动化装置，实现监测、保护、控制、计量等功能。根据分布式电源的类型和容量可配置不同 的采集项目。分布式电源监控子站是主站与远方终端的中间层设备，通常用于通信汇集和 处理，也可扩展实现区域内的高级应用功能，通信系统是连接分布式电源监控主站、远方终 端和监控子站之间实现信息传输的通信网络，在建有配电自动化或用电信息采集系统的地 区，可考虑和它们复用通信网络。 1、基于电力系统同步测量单元的主站监控系统 电力系统同步测量单元（PMU)用于进行同步相量的测量和输出W及动态记录，利 用PMU可实现DG并网系统的孤岛检测。此方法中，中央向量处理器可W从电网侧和DG侧 的继电器中得到各自电压的相量信息，处理器中的算法负责对该相量信息进行处理，通过 对相量信息的比较判断DG是否处于孤岛状态。图2为基于PMU的检测方法示意图。 对相量信息的处理主要是对两侧电压相位角的比较，当两个相位角的差大于设置 的阔值时认为出现了孤岛，并向断路器发出跳闽命令，显然，对阔值大小的合理设置是关 键。基于PMU的方法中，除了根据相位差进行判断外，还可W通过监测电压相量的变化率进 行孤岛检测。基于PMU的检测方法的检测时间由对相量的获取时间、通信时间W及逻辑判 断和跳闽时间几部分构成，其中通信时间与电网结构有关。总体来看，该种方法比本地检测 需要更少的检测时间。 在电网检修过程中，分布式电源在线监测系统主要完成的功能为；系统与调度 SCADA结合，在调度监控员监视面板上显示分布式电源接入点和接入线路的开关位置，W及 接入线路上各电气量，在检修工作开始前，调度监控员根据分布式电源在线监测系统采集 及回传的上述信息，判定该线路是否带电或满足检修条件，如不适合检修，系统将给出告警 信息并标识出线路名称，调度监控人员便可通知检修部口当前检修线路带电，不可进行检 修工作，同时，也可通过系统遥控功能，发出控制命令，由位于光伏并网点处的GPRSDTU接 收并编译遥控报文，控制继电器工作，完成开关断路器的控制。 2光伏远程在线监测系统子站设计 分布式光伏电源监控子站是为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式光伏接入远程在线监测系统，其特征在于，该系统包括分布式光伏电源监控主站、分布式光伏电源终端、分布式光伏电源监控子站和通信系统组成；所述分布式光伏电源监控主站用于分布式光伏电源数据采集监控、并网控制、远方孤岛检测和调度及检修控制；所述分布式光伏电源终端用于分布式电源运行现场的监测、保护、控制、计量；所述分布式光伏电源监控子站设置在分布式光伏电源监控主站与分布式光伏电源远方终端的中间层设备，用于通信汇集、转发，子站设备的维护和自诊断、孤岛检测和分布式电源的并网管理；所述通信系统是连接分布式电源监控主站、远方终端和监控子站之间实现信息传输的通信网络。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林其友，任水华，蒯圣宇，赵武，赵锋，陈实，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司芜湖供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11