本实用新型专利技术公开了具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置，包括为装置提供电源的电源插件，中央处理器插件；人机交互显示模块；开入开出插件；为实现采集交流输入信号的采样板插件；还包括有双向逆变电路、用于控制所述双向逆变电路工作状态的控制电路和用于采集所述双向逆变电路直流侧电信号和交流侧电信号的信号采集电路，所述中央处理器插件通过PWM驱动控制电路连接所述双向逆变电路。本实用新型专利技术集微电网并网点线路的保护功能、测量功能、遥控功能、远传功能、远跳功能、同期功能、电能质量监视功能及抄表功能为一体，解决了微电网并网点处设备冗余的不足，降低了新能源发电的投资成本，促进了新能源产业的进一步发展。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及本技术设计微电网并网技术，尤其是具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置。
技术介绍
微电网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。因微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，所以被认为是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。微电网的发电单元多为风能、太阳能、水能、天然气、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源，其发电具有间歇性和不稳定性。大量的微电网接入电网后将对电网稳定性造成一定的影响，因此需要对微电网并网点的电压、电流、有功、无功、功率因素等进行监测，并将相关电气量数据上送当地电力调度部门，电力调度部门通过远动系统遥控操作电网电路运行。但是现有微电网并网电路中需要众多的二次设备（如继电保护装置、测控装置、通信管理装置、远动装置、电能质量监测装置），但是由于没有专用的并网接口集中处理，导致二次设备各自需要独立布线，众多的二次设备进行独立布线，就导致安装困难，而且二次设备所需回路繁琐、复杂，设备投资费用大等问题。而且微电网要做到并网并得上，孤网稳得住，隔离足够快，无缝切换，真正实现微电网的即插即用，才能充分发挥其效益。由于微电网分布式发电电源普遍存在过载能力低、惯性小或无惯性的特点，以及微电网内负载存在突变等问题，容易造成微电网系统振荡甚至崩溃，严重制约着微电网的发展和应用。为了改善这种情况，目前的微电网结构中通常用储能设备来维持系统暂态的稳定，在必要时为微电网提供电压和频率支撑，但目前还没有仅以储能设备为控制对象的、能够满足微电网在各种运行模式下稳定运行要求的成熟解决办法。
技术实现思路
本技术的目的是提供具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置，不仅实现并网点线路的保护、测量、遥控、并网点线路的同期功能、远传、远跳功能，还具有电能质量监视及远程抄表功能，而且解决了并网状态转孤网时的供电间断问题，为微电网在各种稳态和暂态运行提供保证。本技术采用下述技术方案：具有稳态不间断具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置，包括如下几个插件：为装置提供电源的电源插件：所述的电源插件包括外接48VDC输入的电源输入模块、对电流进行整流的整流模块、把外接48VDC输入转换为5VDC和24VDC装置工作电压DC/DC转换模块和电源输出模块；为装置提供人机界面及后台通信功能，以及完成所有的测控算法和逻辑功能的中央处理器插件；所述的中央处理器插件包括CPU、DSP、图形输出入接口、USB接口、调试专用RS-232接口、串形通讯RS485接口、标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块；所述标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块分别与CUP和DSP相连接；为显示监测对象和装置运行状态、接收人员输入信息和显示输出信息的人机交互显示模块；人机交互显示模块具体包括键盘鼠标单元、可触电屏显示单元；键盘鼠标单元连接到中央处理器插件输入端；可触电屏显示单元连接到中央处理器插件输出端；为采集遥信量、输出控制指令、输出装置闭锁信号、告警信号的开入开出插件；开入开出插件具体包括开入模块、开出模块、光电隔离模块、输出阵列器、控制继电器和远传/远跳、状态指示输出模块；为实现装置与上级调度控制系统或其他对本装置有需求的系统进行通信的远动插件；为实现通过GOOSE机制进行通读的GOOSE通讯插件；所述的GOOSE通讯插件与中央处理器插件相连；为实现采集交流输入信号的采样板插件；具体包括电压采集模块、低通滤波及ADC、测试仪输入接口、状态指示输出等模块；测试仪的输入接口由ADC插件面板的48芯HARMIK接口引入；还包括有双向逆变电路、用于控制所述双向逆变电路工作状态的控制电路和用于采集所述双向逆变电路直流侧电信号和交流侧电信号的信号采集电路，所述中央处理器插件通过PWM驱动控制电路连接所述双向逆变电路；所述的电压采集模块通过低通滤波器和ADC模块分别连接CPU和DSP的输入端，所述CPU的输出端通过GOOSE通讯插件分别与远程服务器进行通讯；CPU的输出端口连接控制继电器的输入端；所述的DSP的输入端连接开入模块的输出端，DSP的输出端连接开出模块的输出端，所述的开出模块采用输出阵列，所述输出阵列的输出端的一端连接控制继电器的输入端，另一端分别连接状态指示灯的输入端。所述双向逆变电路包括依次电连接的直流主电路、三相桥式逆变电路、滤波电路、隔离变压器和交流主电路，所述PWM驱动控制电路连接所述三相桥式逆变电路。所述控制电路还设有用于接收上级控制指令的通讯接口电路和用于输入输出开关量控制信号的开关量输入/输出接口电路，所述通讯接口电路和开关量输入/输出接口电路与所述微处理器双向通信连接。在进行孤网/并网双模式相互切换时，先在当前运行模式下对另一种运行模式的电压、频率、相位、功率中的一种或多种进行跟踪矫正，达到要求后再切换到另一种运行模式。若所述储能设备的SOC达不到最小设定的阈值要求，先采用恒定大电流对所述储能设备强制充电，当SOC达到设定阈值之后，再改用恒压小电流对所述储能设备充电。所述的远动插件具有两路光纤通道，两路光纤通道为2M通道，单模FC接电源插件。本技术集微电网并网点线路的保护功能、测量功能、遥控功能、远传功能、远跳功能、同期功能、电能质量监视功能及抄表功能为一体，解决了微电网并网点处设备冗余的不足，降低了新能源发电的投资成本，促进了新能源产业的进一步发展。附图说明图1为本技术的电路原理框图。具体实施方式如图1所示，下面结合附图对本技术的优选实施方式作进一步描述。应该理解，在这里描述的以下优选实施方式仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。本领域技术人员可以根据本技术的原理，对本技术做出各种修改、改进而不会脱离随附权利要求所限定保护范围。具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置，包括如下几个插件：为装置提供电源的电源插件：所述的电源插件包括外接48VDC输入的电源输入模块、对电流进行整流的整流模块、把外接48VDC输入转换为5VDC和24VDC装置工作电压DC/DC转换模块和电源输出模块；为装置提供人机界面及后台通信功能，以及完成所有的测控算法和逻辑功能的中央处理器插件；所述的中央处理器插件包括CPU、DSP、图形输出入接口、USB接口、调试专用RS-232接口、串形通讯RS485接口、标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块；所述标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有稳态不间断具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置，其特征在于： 包括如下几个插件：为装置提供电源的电源插件：所述的电源插件包括外接48VDC输入的电源输入模块、对电流进行整流的整流模块、把外接48VDC输入转换为5VDC和24VDC装置工作电压DC/DC转换模块和电源输出模块；为装置提供人机界面及后台通信功能，以及完成所有的测控算法和逻辑功能的中央处理器插件；所述的中央处理器插件包括CPU、DSP、图形输出入接口、USB接口、调试专用RS‑232接口、串形通讯RS485接口、标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块；所述标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块分别与CUP和DSP相连接；为显示监测对象和装置运行状态、接收人员输入信息和显示输出信息的人机交互显示模块；人机交互显示模块具体包括键盘鼠标单元、可触电屏显示单元；键盘鼠标单元连接到中央处理器插件输入端；可触电屏显示单元连接到中央处理器插件输出端；为采集遥信量、输出控制指令、输出装置闭锁信号、告警信号的开入开出插件；开入开出插件具体包括开入模块、开出模块、光电隔离模块、输出阵列器、控制继电器和远传/远跳、状态指示输出模块；为实现装置与上级调度控制系统或其他对本装置有需求的系统进行通信的远动插件；为实现通过GOOSE机制进行通读的GOOSE通讯插件；所述的GOOSE通讯插件与中央处理器插件相连；为实现采集交流输入信号的采样板插件；具体包括电压采集模块、低通滤波及ADC、测试仪输入接口、状态指示输出等模块；测试仪的输入接口由ADC 插件面板的48 芯HARMIK 接口引入；还包括有双向逆变电路、用于控制所述双向逆变电路工作状态的控制电路和用于采集所述双向逆变电路直流侧电信号和交流侧电信号的信号采集电路，所述中央处理器插件通过PWM驱动控制电路连接所述双向逆变电路；所述的电压采集模块通过低通滤波器和ADC模块分别连接CPU和DSP的输入端，所述CPU的输出端通过GOOSE通讯插件分别与远程服务器进行通讯；CPU的输出端口连接控制继电器的输入端；所述的DSP的输入端连接开入模块的输出端，DSP的输出端连接开出模块的输出端，所述的开出模块采用输出阵列，所述输出阵列的输出端的一端连接控制继电器的输入端，另一端分别连接状态指示灯的输入端。...
【技术特征摘要】
1.具有稳态不间断具有稳态不间断微电网并网接口一体化装置，其特征在于：包括如下几个插件：
为装置提供电源的电源插件：所述的电源插件包括外接48VDC输入的电源输入模块、对电流进行整流的整流模块、把外接48VDC输入转换为5VDC和24VDC装置工作电压DC/DC转换模块和电源输出模块；
为装置提供人机界面及后台通信功能，以及完成所有的测控算法和逻辑功能的中央处理器插件；所述的中央处理器插件包括CPU、DSP、图形输出入接口、USB接口、调试专用RS-232接口、串形通讯RS485接口、标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块；所述标准时钟对时模块、状态指示输出模块、标准时钟对时模块和状态指示输出模块分别与CUP和DSP相连接；
为显示监测对象和装置运行状态、接收人员输入信息和显示输出信息的人机交互显示模块；人机交互显示模块具体包括键盘鼠标单元、可触电屏显示单元；键盘鼠标单元连接到中央处理器插件输入端；可触电屏显示单元连接到中央处理器插件输出端；
为采集遥信量、输出控制指令、输出装置闭锁信号、告警信号的开入开出插件；开入开出插件具体包括开入模块、开出模块、光电隔离模块、输出阵列器、控制继电器和远传/远跳、状态指示输出模块；
为实现装置与上级调度控制系统或其他对本装置有需求的系统进行通信的远动插件；
为实现通过GOOSE机制进行通读的GOOSE通讯插件；所述的GOOSE通讯插件与中央处理器插件相连；
为实现采集交流输入信号的采样板插件；具体包括电压采集模块、低通滤波及ADC、测试仪输入接口、状态指示输出等模块；测试仪的输入接口由ADC插件面板的48芯HARMIK接口引入；
还包括有双向逆变电路、用于控制所述双向逆变电路工作状态的控制电路和用于采集所述双向逆变电路直流侧电信号和交流侧电信号的信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺翔，傅强，马建伟，赵景涛，陈晖，王辉，荆骁睿，徐铭铭，孙芊，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国电南瑞科技股份有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：河南;41
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