一种基于局域网的多场站光伏发电微网系统减载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种基于局域网的多场站光伏发电微网系统减载装置，包括从站数据采集装置，用于实时采集母线上的电气量，对其进行保护量计算获得计算结果数据并上传；与从站数据采集装置连接的主站控制系统，根据从站数据采集装置上传的数据进行计算和分析获得计算结果，并根据计算结果下发控制命令，与主站控制系统连接的从站控制装置，接收主站控制系统下达的控制命令，并根据控制命令对与从站控制装置连接的用户负荷组进行操作。本实用新型专利技术可减少局域网内多个光伏场站组成的发电微网系统的减载保护装置的数量，取消各站点的保护处理器单元系统，降低局域网内微网发电系统单一重复的保护装置的数量，降低综合保护装置成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于新型微网下局域网内配、变电系统多站点综合性电力系统减载保护装置领域，更具体涉及一种局域网区域的光伏电站因故障或者过负荷的减载保护装置。
技术介绍
频率是衡量电能质量的重要指标之一，在系统正常运行的情况下频率是维持一个稳态值量。对于光伏电站而言，一般将本地光伏电站和系统电网通过电气线路连接在一起，共同给用户符合供电，遵循“自发自用，余量上网”的原则。而系统电网在某些情况下会难免出现故障，比如电压故障和频率异常等。此时电网系统的侧会进行保护动作，跳开并网点开关，此时只剩下微网系统在运行，此刻光伏系统独立发电工作，微网中的储能系统接收光伏发电储能。此时仅有微网持续工作，如果用户负荷组过重则会导致系统频率或者电压急剧下降，严重者将会造成不可挽救的损失，比如：(1)电力系统的频率变化对生产型企业造成严重的产品质量的下降。例如，纺织工业、造纸工业等都会因为电力系统的频率变化而出现次品。此外，还会造成电动机自动保护装置以及继电保护设备动作。(2)影响电子设备的工作。特别是，雷达、电子计算机等重要设施在电力系统频率过低时将无法运行。(3)电力系统的频率变化对电力系统自身和用户而言，也是非常危险的。系统频率在过高或者过低状态下运行，会对发电设备和用户造成严重损坏，导致电网有功更加缺乏，造成恶性循环。这种情况下根据用户负荷组的不一，需要切除部分非重要等级用户负荷组，使系统频率趋于稳定正常值，同时也切断部分故障线路，以便于电网系统的故障检修等工作。正常情况下，各个光伏发电场站进行发电操作，并将电能储存到局域网系统的储能机构中，并与电力系统主电网相连，行成一个多光伏发电系统的微网。在一般的微网系统中通常会配备一些频率减载保护装置，通过采集微网系统中是否有主电网失电，如果主电网失电，则进行负荷切除工作。这种方式需要在现场安装较多的信号电缆和采集动作回路，接线复杂，施工调试周期长，成本较高。并且对于有多个光伏电站以及多个储能装置行成局域网的情况下，需要多台同样的减载装置，造成保护装置重复，并且接线方式复杂的局面。并且也是针对单个站点的保护，缺少对局域网系统内的综合性能进行考虑。局域网内发电系统的兼容性不乐观。随着计算机硬件性能的快速提升，网络传输能力的大大提高，硬件网络技术的可靠性、双网、热备的技术应用使得基于局域网系统的应用可以满足原先必须由独立装置完成的应用技术要求。
技术实现思路
为了解决上述一个或的多个技术问题，本技术提供一种基于局域网的多场光伏发电微网系统减载装置。本技术的技术方案如下：基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置，包括从站数据采集装置，用于实时采集母线上的电气量，对采集的电气量进行保护量计算获得计算结果数据，并将计算结果数据上传；与所述从站数据采集装置连接的主站控制系统，根据所述从站数据采集装置上传的计算结果数据进行逻辑计算和分析获得计算结果，并根据计算结果下发控制命令，与所述主站控制系统连接的从站控制装置，接收主站控制系统下达的控制命令，并根据控制命令对与所述从站控制装置连接的用户负荷组进行操作。其有益效果为：当有主电压失电情况发生，或者局域网负荷过重，局域网中的从站控制装置根据接收到的主站控制系统的控制命令，自动切除部分负荷，以及跳开预先设定的并网点开关，从而使微网系统频率不再下降，直至恢复到正常稳定值，保护电力设备的安全运行。本技术可减少局域网内多个光伏场站组成的发电微网系统的减载保护装置的数量，取消各站点的保护处理器单元系统，降低局域网内微网发电系统单一重复的保护装置的数量，降低综合保护装置成本。同时本技术可直接嵌入到现有的组合式多站点的光伏发电系统中应用，安装方便。在一些实施方式中，所述从站数据采集装置通过光纤局域网和主站控制系统连接，所述主站控制系统通过光纤局域网和从站控制装置连接。其有益效果为：从站控制装置和主站控制系统通过光纤局域网4进行数据交互。在一些实施方式中，所述主站控制系统设有主站处理器，所述主站处理器通过光纤局域网分别和从站数据采集装置和从站控制装置连接，所述主站处理器为PowerPC处理器。其有益效果为：PowerPC处理器通过光纤通信装置连接到从站控制装置的光纤收发器上，再从光纤收发器连接到从站处理器的网络接口。PowerPC处理器对从站数据采集装置采集上传的数据进行逻辑判断并根据预先用户设定的优先级输出执行命令至从站控制装置中，从站控制装置执行断路器断开动作或并网跳闸开关动作或系统内的保护线路的切负荷开关动作。在一些实施方式中，所述从站数据采集装置设有从站处理器。在一些实施方式中，所述从站处理器为ARM核并存DSP核的双核处理器。其有益效果为：DSP用于采集AD7656上的母线电压电能以及频率等交流数据量，在DSP核心上根据傅里叶算法计算出保护量值，将计算的交流数据通过双核CPU内部的共享内存方式传递到ARM核心中，ARM核心将计算数据通过光纤以太网口传送至主站服务器系统。在一些实施方式中，所述ARM核连接有液晶显示器和键盘。其有益效果为：液晶显示器用于显示系统的数据信息；用户可通过外接的键盘进行数据的输入，定值参数的本地设置，以及本地故障事件信息查看；从站控制装置和主站控制系统通过通信装置进行数据交互。在一些实施方式中，所述DSP核和从站数据采集装置连接。其有益效果为：DSP核可对每周波进行128点的数据采样，采样精度更高，计算出来的谐波数据精度高，根据计算出来的谐波数据，分析出本光伏发电场站的电能智能，具备一定的电能质量监控的功能，无需再配置一台电能质量装置，做到了系统集成化和统一化，降低了整体系统的成本。在一些实施方式中，所述从站处理器连接有自检装置。在一些实施方式中，所述从站控制装置为FPGA处理器。其有益效果为：主站控制系统下达控制命令至FPGA处理器并由FPGA处理器控制输出。FPGA处理器的内部快速逻辑门阵列具有抗干扰性强，运算速度快，且对开出信号的控制时间极短，相比较其他常规型CPU需要处理器取指令，取数据再执行指令这一过程消耗多个机器指令周期，故在快速控制上FPG A处理器占据一定的优势；同理对于切除负荷而言，也能保证系统的频率继续下降，在短时间内，将负荷切除，快速的将微网系统频率拉回至正常稳定值，保证了系统的稳定可靠。对于开入信号的检测，FPGA处理器同样具备优势，遥信变位信号经由FPGA处理器进行滤波处理，分辨率时间可达到纳秒级别，最真实的反应现场开入事件的时间属性，反应开入变位的先后顺序，为后期进行故障分析提供一定的依据。附图说明图1是本技术一实施方式的基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置的示意图；图2是本技术一实施方式的基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置的从站数据采集装置和从站控制装置的连接示意图。图中数字所表示的相应部件的名称：1.从站数据采集装置、11.液晶显示器、12.键盘、13.自检装置、2.主站控制系统、3.从站控制装置、31.FPGA处理器、4.光纤局域网、5.公共电网、6.用户负荷组。具体实施方式如图1-2所示，本技术公开一种基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置，包括从站数据采集装置1，用于实时采集公共电网5的母线上的电气量，对采集的电气量进行保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置，其特征在于，包括从站数据采集装置，用于实时采集母线上的电气量，对采集的电气量进行保护量计算获得计算结果数据，并将计算结果数据上传；与所述从站数据采集装置连接的主站控制系统，根据所述从站数据采集装置上传的计算结果数据进行逻辑计算和分析获得计算结果，并根据计算结果下发控制命令；与所述主站控制系统连接的从站控制装置，接收主站控制系统下达的控制命令，并根据控制命令对与所述从站控制装置连接的用户负荷组进行操作。

【技术特征摘要】
1.基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置，其特征在于，包括从站数据采集装置，用于实时采集母线上的电气量，对采集的电气量进行保护量计算获得计算结果数据，并将计算结果数据上传；与所述从站数据采集装置连接的主站控制系统，根据所述从站数据采集装置上传的计算结果数据进行逻辑计算和分析获得计算结果，并根据计算结果下发控制命令；与所述主站控制系统连接的从站控制装置，接收主站控制系统下达的控制命令，并根据控制命令对与所述从站控制装置连接的用户负荷组进行操作。2.根据权利要求1所述的基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置，其特征在于，所述从站数据采集装置通过光纤局域网和主站控制系统连接，所述主站控制系统通过光纤局域网和从站控制装置连接。3.根据权利要求1所述的基于局域网的多场站光伏发电微网系统的减载装置，其特征在于，所述主站控制系统设有主站处理器，所述主站处理器通过光纤局域网分别和...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宝军，陈栩，李进，王学虎，胡理策，蔡晶晶，吴参林，钱鸿，
申请(专利权)人：南京大全自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32