一种电网状态检测方法、装置及静态切换开关柜制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电网状态检测方法、装置及静态切换开关柜，应用于电压源型下垂控制特性并网逆变器，首先通过负载端采样装置发送的负载端电流和电压的采集值，并根据下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压；再判断计算频率与负载端频率采集值之间的差值是否小于第一预设差值，且计算电压与负载端电压采集值之间的差值是否小于第二预设差值；若均为小于则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；否则将判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电；进而实现了对于电压源型下垂控制特性并网逆变器的电网状态检测。

Power grid state detection method, device and static switching switch cabinet

The invention provides a network state detection method, device and static switch cabinet, is applied to the voltage source type inverter droop control characteristics, the load sampling device sends the load current and voltage acquisition value firstly, and according to the characteristics of droop control and droop parameters of the controller under the set value, calculated calculation of frequency and voltage across the load calculation; load calculation and then judge the frequency difference between the end frequency acquisition value is less than the first preset value, and the calculation of voltage and load voltage difference between the acquisition value of less than second if the preset difference was less than the state; if the grid is judged for grid connected inverter power loss jump; otherwise it will determine the grid state grid connected inverter for normal power supply; and for the realization of the voltage source type inverter droop control characteristics Power grid state detection.

【技术实现步骤摘要】
一种电网状态检测方法、装置及静态切换开关柜
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种电网状态检测方法、装置及静态切换开关柜。
技术介绍
在并网逆变器的应用领域，由于电流源型并网逆变器在正常并网过程中不对端口电压进行控制，在电网失电后，非孤岛状态下电流型并网逆变器的端口电压会出现非正常畸变，因此，可以方便地检测到电网失电状态。但是，电压源型下垂控制并网逆变器，在电网失电后，其端口电压依然会继续维持跳脱前的电网状态，所以，通常需要外配昂贵的电力检测装置或者通过主动调度实现计划性电网失电检测。而目前关于电压源型下垂控制特性并网逆变器的相关技术，基本集中在对其性能进行的分析与改进，及其并网与离网间的切换控制逻辑分析与实施方面。目前这两大方向的研究都比较成熟，但是针对电压源型下垂特性并网逆变器的电网状态检测的分析目前还是比较少，几乎没有相关的可以借鉴的资料。因此，目前关于电网掉电检测的资料基本都是关于电流源型并网逆变器的电网检测。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种电网状态检测方法、装置及静态切换开关柜，以提供一种电压源型下垂控制特性并网逆变器的电网状态检测方案。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种电网状态检测方法，应用于电压源型下垂控制特性并网逆变器，所述并网逆变器的电网状态检测方法包括：根据负载端采样装置发送的负载端电流和电压的采集值，计算得到负载的有功功率和无功功率；根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压；判断所述计算频率与负载端频率采集值之间的差值是否小于第一预设差值，且所述计算电压与接收到的负载端电压采集值之间的差值是否小于第二预设差值；所述负载端频率采集值为根据负载端电压的采集值计算得到的；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值小于所述第一预设差值，且所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值小于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值大于等于所述第一预设差值，和/或所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值大于等于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。优选的，还包括：对并网逆变器的下垂参量进行扰动；判断扰动参量及其相对应的检测值是否满足预设条件；若所述扰动参量及其相对应的检测值满足所述预设条件，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述扰动参量及其相对应的检测值不满足所述预设条件，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。优选的，所述扰动参量为频率下垂斜率，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的有功功率检测值与所述频率下垂斜率的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为电压下垂斜率，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的无功功率检测值与所述电压下垂斜率的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为有功指令值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的有功功率检测值与所述有功指令值的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为无功指令值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的无功功率检测值与所述无功指令值的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为额定频率值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的频率检测值与所述额定频率值的波动规律一致；或者，所述扰动参量为额定电压值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的电压检测值与所述额定电压值的波动规律一致。优选的，所述根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压，所采用的计算公式为：ω＝ω0+m(P0-P)U＝U0+n(Q0-Q)；其中，ω为计算频率，ω0为下垂控制额定频率，U为计算电压，U0为下垂控制额定电压值，m为频率下垂斜率，n为电压下垂斜率，P0下垂控制设定有功指令，Q0为下垂控制设定无功指令，P为负载端的有功功率，Q为负载端的无功功率。一种电网状态检测装置，应用于电压源型下垂控制特性并网逆变器，所述并网逆变器的电网状态检测装置包括：第一计算单元，用于根据负载端采样装置发送的负载端电流和电压的采集值，计算得到负载的有功功率和无功功率；第二计算单元，用于根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压；第一判断单元，用于判断所述计算频率与负载端频率采集值之间的差值是否小于第一预设差值，且所述计算电压与接收到的负载端电压采集值之间的差值是否小于第二预设差值；所述负载端频率采集值为根据负载端电压的采集值计算得到的；第一状态判定单元，用于若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值小于所述第一预设差值，且所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值小于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值大于等于所述第一预设差值，和/或所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值大于等于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。优选的，还包括：扰动单元，用于对并网逆变器的下垂参量进行扰动；第二判断单元，用于判断扰动参量及其相对应的检测值是否满足预设条件；第二状态判定单元，用于若所述扰动参量及其相对应的检测值满足所述预设条件，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述扰动参量及其相对应的检测值不满足所述预设条件，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。优选的，所述扰动单元具体用于对并网逆变器的频率下垂斜率进行扰动时，所述第二判断单元具体用于判断所述并网逆变器输出的有功功率检测值与所述频率下垂斜率的波动规律是否不一致；所述扰动单元具体用于对并网逆变器的电压下垂斜率进行扰动时，所述第二判断单元具体用于判断所述并网逆变器输出的无功功率检测值与所述电压下垂斜率的波动规律是否不一致；所述扰动单元具体用于对并网逆变器的有功指令值进行扰动时，所述第二判断单元具体用于判断所述并网逆变器输出的有功功率检测值与所述有功指令值的波动规律是否不一致；所述扰动单元具体用于对并网逆变器的无功指令值进行扰动时，所述第二判断单元具体用于判断所述并网逆变器输出的无功功率检测值与所述无功指令值的波动规律是否不一致；所述扰动单元具体用于对并网逆变器的额定频率值进行扰动时，所述第二判断单元具体用于判断所述并网逆变器输出的频率检测值与所述额定频率值的波动规律是否一致；所述扰动单元具体用于对并网逆变器的额定电压值进行扰动时，所述第二判断单元具体用于判断所述并网逆变器输出的电压检测值与所述额定电压值的波动规律是否一致。优选的，所述第二计算单元根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压，所采用的计算公式为：ω＝ω0+m(P0-P)U＝U0+n(Q0-Q)；其中，ω为计算频率，ω0为下垂控制额定频率，U为计算电压，U0为下垂控制额定电压值，m为频率下垂斜率，n为电压下垂斜率，P0下垂控制设定有功指令，Q0为下垂控制设定无功指令，P为负载端的有功功率，Q为负载端的无功功率。一种静态切换开关柜，包括：静态切换开关、并网逆变器的控制器及上述任一所述的电网状态检测装置；所述电网状态检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网状态检测方法，其特征在于，应用于电压源型下垂控制特性并网逆变器，所述并网逆变器的电网状态检测方法包括：根据负载端采样装置发送的负载端电流和电压的采集值，计算得到负载的有功功率和无功功率；根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压；判断所述计算频率与负载端频率采集值之间的差值是否小于第一预设差值，且所述计算电压与接收到的负载端电压采集值之间的差值是否小于第二预设差值；所述负载端频率采集值为根据负载端电压的采集值计算得到的；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值小于所述第一预设差值，且所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值小于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值大于等于所述第一预设差值，和/或所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值大于等于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。

【技术特征摘要】
1.一种电网状态检测方法，其特征在于，应用于电压源型下垂控制特性并网逆变器，所述并网逆变器的电网状态检测方法包括：根据负载端采样装置发送的负载端电流和电压的采集值，计算得到负载的有功功率和无功功率；根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压；判断所述计算频率与负载端频率采集值之间的差值是否小于第一预设差值，且所述计算电压与接收到的负载端电压采集值之间的差值是否小于第二预设差值；所述负载端频率采集值为根据负载端电压的采集值计算得到的；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值小于所述第一预设差值，且所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值小于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述计算频率与所述负载端频率采集值之间的差值大于等于所述第一预设差值，和/或所述计算电压与所述负载端电压采集值之间的差值大于等于所述第二预设差值，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。2.根据权利要求1所述的电网状态检测方法，其特征在于，还包括：对并网逆变器的下垂参量进行扰动；判断扰动参量及其相对应的检测值是否满足预设条件；若所述扰动参量及其相对应的检测值满足所述预设条件，则判定并网逆变器的电网状态为电网跳脱失电；若所述扰动参量及其相对应的检测值不满足所述预设条件，则判定并网逆变器的电网状态为电网正常供电。3.根据权利要求2所述的电网状态检测方法，其特征在于，所述扰动参量为频率下垂斜率，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的有功功率检测值与所述频率下垂斜率的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为电压下垂斜率，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的无功功率检测值与所述电压下垂斜率的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为有功指令值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的有功功率检测值与所述有功指令值的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为无功指令值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的无功功率检测值与所述无功指令值的波动规律不一致；或者，所述扰动参量为额定频率值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的频率检测值与所述额定频率值的波动规律一致；或者，所述扰动参量为额定电压值，所述预设条件为：所述并网逆变器输出的电压检测值与所述额定电压值的波动规律一致。4.根据权利要求1至3任一所述的电网状态检测方法，其特征在于，所述根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定值，计算得到负载端的计算频率和计算电压，所采用的计算公式为：ω＝ω0+m(P0-P)U＝U0+n(Q0-Q)；其中，ω为计算频率，ω0为下垂控制额定频率，U为计算电压，U0为下垂控制额定电压值，m为频率下垂斜率，n为电压下垂斜率，P0下垂控制设定有功指令，Q0为下垂控制设定无功指令，P为负载端的有功功率，Q为负载端的无功功率。5.一种电网状态检测装置，其特征在于，应用于电压源型下垂控制特性并网逆变器，所述并网逆变器的电网状态检测装置包括：第一计算单元，用于根据负载端采样装置发送的负载端电流和电压的采集值，计算得到负载的有功功率和无功功率；第二计算单元，用于根据所述有功功率和所述无功功率、下垂控制特性以及控制器下发的下垂参量设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：江涛，陶磊，邹海晏，叶亮，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34