一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统技术方案

本申请公开了一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统，其通过集中控制器根据电网的三相电流信号和三相电压信号计算得到总无功补偿电流信号，先后通过光电及电光转换装置和光纤将该总无功补偿电流信号下发至并网逆变器，进而并网逆变器根据该总无功补偿电流信号计算得到自身需要向电网发送的单机无功补偿电流的大小；可见，本系统中并网逆变器向电网发送的单机无功补偿电流随电网的当前状态的改变而改变；且集中控制器输出的总无功补偿电流信号通过光纤传输至并网逆变器，大大提高了信号传输速度，实现了对电网的快速动态无功补偿，且不需要专用的无功补偿设备兼顾了系统成本和无功补偿速度两个因素。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统，其通过集中控制器根据电网的三相电流信号和三相电压信号计算得到总无功补偿电流信号，先后通过光电及电光转换装置和光纤将该总无功补偿电流信号下发至并网逆变器，进而并网逆变器根据该总无功补偿电流信号计算得到自身需要向电网发送的单机无功补偿电流的大小；可见，本系统中并网逆变器向电网发送的单机无功补偿电流随电网的当前状态的改变而改变；且集中控制器输出的总无功补偿电流信号通过光纤传输至并网逆变器，大大提高了信号传输速度，实现了对电网的快速动态无功补偿，且不需要专用的无功补偿设备兼顾了系统成本和无功补偿速度两个因素。【专利说明】
本申请涉及并网控制
，尤其涉及一种具有动态无功补偿功能的并网功率 调节系统。 -种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统
技术介绍
并网功率调节系统用于将发电设备产生的电能转换为与电网同频同相的交流电 能馈送给电网，并保证较高的并网功率因数；一般的，系统向电网发送的电流中只包含有功 电流。但在一些特殊的场合，如局部电网不够坚强，或电网需要统一进行无功调度，或集中 型光伏电站发电过程引起电网电压波动，或在分布式发电系统中电网向用户提供的有功功 率减少、无功功率不变而引起功率因数下降不满足供电公司的功率因数要求时，单一的发 送有功电流的功率调节系统则难以满足需求。 现有技术采用专用的无功补偿设备，或者具有无功补偿功能的并网逆变器，对电 网进行无功补偿，以维持电网稳定。但前者增加了额外投资，后者只能发送固定容量的无功 电流，无法适应无功需求变化快的场合；即现有技术难以兼顾系统成本及无功补偿速度。
技术实现思路
有鉴于此，本申请目的在于提供一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系 统，以解决现有技术进行无功补偿时难以兼顾系统成本及无功补偿速度的问题。 为实现上述目的，本申请提供如下技术方案： -种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统，包括：集中控制器、具有无功补 偿功能的并网逆变器、电光及光电转换装置和光纤； 所述集中控制器包括： 采样得到数字信号形式的三相电流信号和三相电压信号的采样及调理电路； 与所述采样调理电路连接，根据所述三相电流信号和三相电压信号计算得到总无 功补偿电流信号的数据处理芯片； 所述电光及光电转换装置至少包括：与所述数据处理芯片连接的所述第一电光 转换板、以及与所述并网逆变器连接的所述光电转换板，且所述第一光电转换板与所述光 电转换板通过所述光纤连接，以将所述总无功补偿电流信号通过光纤发送至所述并网逆变 器。 优选的，所述数据处理芯片设置有串行外设接口 SPI，以输出所述总无功补偿电流 信号。 优选的，所述并网功率调节系统还包括： 与所述SPI连接，将所述总无功补偿电流信号由单端信号转换为相应的差分信号 并输出的第一转换电路； 以及，与所述第一转换电路连接，将所述差分信号形式的总无功补偿电流恢复为 所述单端信号并输出至所述第一电光转换板的第二转换电路。 优选的，所述数据处理芯片还设置有串行通信接口 SCI ; 所述SCI通过数据总线与所述并网逆变器连接，以获取所述并网逆变器的工作状 态息； 所述数据处理芯片还根据获取到的所述工作状态信息计算所述并网逆变器的当 前容量，并通过所述SPI输出至所述并网逆变器。 优选的，所述并网逆变器有多个，所述并网逆变器与所述光电转换板一一对应。 优选的，所述电光及光电转换装置还包括多个第二电光转换板，所述第二电光转 换板与所述光电转换板一一对应； 多个所述并网逆变器之间通过所述光电转换板和第二电光转换板以菊花链形式 进行级联连接；所述第一电光转换板仅与第一级并网逆变器对应光电转换板连接。 从上述的技术方案可以看出，本申请通过集中控制器根据电网的三相电流信号和 三相电压信号计算得到总无功补偿电流信号，先后通过第一电光转换板、光纤和光电转换 板将该总无功补偿电流信号下发至并网逆变器，进而并网逆变器根据该总无功补偿电流信 号计算得到自身需要向电网发送的单机无功补偿电流的大小；本实施例中，并网逆变器向 电网发送的单机无功补偿电流的大小不再固定不变，而是由当前电网的三相电流信号和三 相电压信号计算得到，即并网逆变器向电网发送的单机无功补偿电流随电网的当前状态的 改变而改变；且集中控制器输出的总无功补偿电流信号（即通讯指令）通过光纤传输至并网 逆变器，大大提高了信号传输速度；因此本申请实施例实现了对电网的快速动态无功补偿； 同时，本申请实施例不需要专用的无功补偿设备，仅通过成本较低的集中控制器、光纤及光 电/电光转换板即可达到快速动态无功补偿的目的，兼顾了系统成本和无功补偿速度两个 因素，解决了现有技术的问题。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例一提供的并网功率调节系统的结构图； 图2为本申请实施例二提供的并网功率调节系统的结构图； 图3为本申请实施例三提供的并网功率调节系统的结构图； 图4为本申请实施例四提供的并网功率调节系统的结构图； 图5为本申请实施例中的并网逆变器双环控制原理示意图； 图6为本申请实施例中SPI信号转换为差分信号的示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。 本申请实施例公开了一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统，以解决现 有技术进行无功补偿时难以兼顾系统成本及无功补偿速度的问题。 参照图1，本申请实施例提供的一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统， 包括：集中控制器1、具有无功补偿功能的并网逆变器2、电光及光电转换装置和光纤5。其 中，所述电光及光电转换装置至少包括：光电转换板3和第一电光转换板41 ;集中控制器1 包括：采样调理电路11和数据处理芯片12,且数据处理芯片12分别与采样调理电路11和 第一电光转换板41连接。并网逆变器2与光电转换板3连接，光电转换板3与第一电光转 换板41之间通过光纤5连接，以将数据处理芯片12的输出信号馈送至所述并网逆变器2。 上述并网功率调节系统进行无功补偿的工作过程如下：采样调理电路11采样得 到数字信号形式的三相电流信号（i a、ib和i。）和三相电压信号（ua、ub和u。）;数据处理芯片 12根据所述三相电流信号（i a、ib和i。）和三相电压信号（ua、ub和u。）计算得到总无功补偿 电流信号；第一电光转换板41将上述总无功补偿电流信号转换为相应的光信号，经光纤5 远程传输至光电转换板3,光电转换板3再将该光信号逆转换为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有动态无功补偿功能的并网功率调节系统，其特征在于，包括：集中控制器、具有无功补偿功能的并网逆变器、电光及光电转换装置和光纤； 所述集中控制器包括： 采样得到数字信号形式的三相电流信号和三相电压信号的采样调理电路； 与所述采样调理电路连接，根据所述三相电流信号和三相电压信号计算得到总无功补偿电流信号的数据处理芯片； 所述电光及光电转换装置至少包括：与所述数据处理芯片连接的第一电光转换板、以及与所述并网逆变器连接的光电转换板，且所述第一电光转换板与所述光电转换板通过所述光纤连接，以将所述总无功补偿电流信号通过光纤发送至所述并网逆变器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，陶磊，王志成，张玉，范纯浆，冯纪归，刘忠宝，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34