通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统，包括三相程控虚负荷源、光伏发电表和光伏并网表，光伏发电表与三相程控虚负荷源的UB电压输出端口连接，光伏发电表还与三相程控虚负荷源的IB+电流输出端口连接，三相程控虚负荷源的UB电压输出端口和三相程控虚负荷源的IB+电流输出端口相连接，光伏并网表与三相程控虚负荷源的UA电压输出端口连接，光伏并网表还与三相程控虚负荷源的IA+电流输出端口连接，三相程控虚负荷源的UA电压输出端口和三相程控虚负荷源的IA+电流输出端口相连接。本实用新型专利技术利用虚负荷源的输出电压和电流来代替常规光伏并网教学设备中的市电接入，提高了光伏并网教学设备的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统
本技术涉及电力系统教学设备
，尤其是指一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统。
技术介绍
分布式光伏并网是对新能源开发利用的重要途径之一，高校在对学生进行分布式光伏并网系统原理以及工作过程进行教学实验研究时，需要通过光伏并网教学设备来进行辅助教学。而在大多数光伏并网教学过程中，一般通过小型的真实的光伏并网系统进行演示教学，该教学演示方法通过市电的直接接入或通过光伏板然后逆变出市电进行演示，演示者和学生的人身安全均不能得到保障；此外在建设该类小型教学光伏并网设备时，建设费用花费较多，占用场地面积较大。而利用虚负荷电源控制输出的电流大小及电流方向改变，能较为清楚灵活的模拟出光伏余电并网的过程，大大减少了费用的投入和场地的使用，并且基于程控的虚负荷设置有多级安全保护，可有效保证使用人的人身安全。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统。本技术的目的是通过下述技术方案予以实现：一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统，包括三相程控虚负荷源、光伏发电表和光伏并网表，所述光伏发电表与三相程控虚负荷源的UB电压输出端口连接，所述光伏发电表还与三相程控虚负荷源的IB+电流输出端口连接，所述三相程控虚负荷源的UB电压输出端口和三相程控虚负荷源的IB+电流输出端口相连接，所述光伏并网表与三相程控虚负荷源的UA电压输出端口连接，所述光伏并网表还与三相程控虚负荷源(1)的IA+电流输出端口连接，所述三相程控虚负荷源的UA电压输出端口和三相程控虚负荷源的IA+电流输出端口相连接；所述三相程控虚负荷源用于提供驱动光伏发电表和光伏并网表工作的电压和电流，所述三相程控虚负荷源上还设置有控制按钮B1，所述控制按钮B1用于控制三相程控虚负荷源的电流输出变化和电压输出变化；所述光伏发电表用于读取分布式光伏并网教学设备模拟光伏发电时电气回路内的电压和电流，所述光伏并网表用于读取分布式光伏并网教学设备在模拟光伏并网时系统内模拟光伏发电产生的多余电量或系统需求电量。利用控制按钮B1来控制三相程控虚负荷源A相输出电流的大小和方向的改变来模拟光伏并网情况，控制按钮B1按下时表示用户负载增大，光伏经逆变后输出的电能已经不能满足用户自己的需要，此时需要低压公共电网经过并网表计量后给用户供电，未按下控制按钮B1时，则表示经逆变后输出的交流电已经可以满足用户自己需要，而且多余的电能还经光伏并网表输入到低压公共电网中，通过控制按钮B1来表示光伏并网的不同情况，对于学生理解来说更为简洁明了，而且在使用设备时，不需要将市电接入设备中，直接将三相程控虚负荷源的电流和电压变化看作光伏并网状态下的电流和电压变化，排除了接入市电所带来的不安全因素，且采用的三相程控虚负荷源内置多层安全保护，进一步提高了教学设备的安全性。在教学过程中所需要提供的用电和公网并网环境都可以根据需要通过调整虚负荷源的输出电流的大小和方向得到，能够更加清晰、高效、逼真的完成教学，提高了教学设备的可靠性。进一步的，所述光伏发电表为单向计量的单相表，所述光伏发电表设置有四个接线端口，所述接线端口包括L1+接线端口、L1-接线端口、N1+接线端口和N1-接线端口，所述光伏发电表通过L1+接线端口与三相程控虚负荷源的UB电源输出端口连接，所述光伏发电表通过L1+接线端口还与三相程控虚负荷源的IB+电流输出端口连接，所述L1+接线端口与UB电压输出端口连接构成第一进线线路，所述L1-接线端口与三相程控虚负荷源的IB-电流输入端口相连接构成第一出线线路，所述N1+接线端口和N1-接线端口同时与三相程控虚负荷源的UN端口相连接，所述N1+接线端口与三相程控虚负荷源的UN端口连接构成第二进线线路，所述N1-接线端口与三相程控虚负荷源的UN端口连接构成第二出线线路。光伏发电表直接由三相程控虚负荷源进行驱动，对于三相程控虚负荷源所模拟光伏发电的电流和电压进行读取，方便后续对光伏并网表读取的数据进行对比。进一步的，所述光伏并网表为双向计量的单相表，所述光伏并网表设置有四个接线端口，所述接线端口包括L2+接线端口、L2-接线端口、N2+接线端口和N2-接线端口，所述光伏并网表与三相程控虚负荷源的UA电压输出端口通过L2-接线端口相连接，所述光伏并网表还通过L2-接线端口与三相程控虚负荷源的IA+电流输出端口连接，所述L2-接线端口与UA电压输出端口构成第三进线线路，所述L2+接线端口与三相程控虚负荷源的IA-电流输入端口相连接构成第三出线线路，所述N2+接线端口和N2-接线端口同时与三相程控虚负荷源的UN端口相连接，所述N2+接线端口与三相程控虚负荷源的UN端口连接构成第四出线线路，所述N2-接线端口与三相程控虚负荷源的UN端口连接构成第四进线线路。由于光伏并网情况不同，所以光伏并网表读取的电流和电压的方向大小均会改变，所以使用了双向单相表，保证学生在学习的过程中可以简单理解光伏并网不同情况下电流和电压的变化。进一步的，所述分布式光伏并网教学设备还包括第一隔离刀闸K1、第二隔离刀闸K2、第一断路器QF1、第二断路器QF2和第三断路器QF3，所述第一隔离刀闸K1设置在第一进线线路和第二进线线路上，所述第二隔离刀闸K2设置在第一进线线路和第二进线线路上；所述第一断路器QF1连接在光伏发电表和第一隔离刀闸K1之间，所述第二断路器QF2连接在第三出线线路和第四出线线路上，所述第三断路器QF3连接在第三进线线路和第四进线线路上。隔离刀闸和断路器进行配合，在教学过程中如果出现故障，可以保证教学师生和检修人员的人身安全，提高教学设备的安全性。进一步的，所述分布式光伏并网教学设备还包括过欠压自恢复模块，所述过欠压自恢复模块连接在第一断路器QF1和光伏发电表之间。光伏发电表为单相用电设备，所述单相用电设备的配电线路需要过欠压自恢复模块进行保护，进一步提高了教学设备的安全性。进一步的，所述分布式光伏并网教学设备还包括第四断路器QF4与浪涌保护器，所述浪涌保护器在第四断路器QF4上，所述第四断路器QF4连接在第一隔离刀闸K1和第一断路器QF1之间，所述第四断路器QF4的一端连接在第一进线线路上，所述第四断路器QF4的另一端连接在第二进线线路上。浪涌保护器对光伏发电表进行接地保护，加强教学设备运行过程中的用电安全。进一步的，分布式光伏并网教学设备还包括无线采集器，所述无线采集器连接在所述过欠压自恢复模块和光伏发电表之间，所述无线采集器设置有L接线端口和N接线端口，所述L接线端口连接在第一进线线路上，所述N接线端口连接在第二进线线路上。此设计的好处是可以实时采集配电数据，并对数据进行上传保存，在对学生进行计量读取教学时，可以通过将无线采集器采集到的数据和学生读取到的数据进行对比，增加教学严谨度。本技术的有益效果是：使用三相程控虚负荷源的输出电压和电流来代替常规光伏并网教学设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统，其特征在于，包括三相程控虚负荷源(1)、光伏发电表(2)和光伏并网表(3)，所述光伏发电表(2)与三相程控虚负荷源(1)的UB电压输出端口连接，所述光伏发电表(2)还与三相程控虚负荷源(1)的IB+电流输出端口连接，所述三相程控虚负荷源(1)的UB电压输出端口和三相程控虚负荷源(1)的IB+电流输出端口相连接，所述光伏并网表(3)与三相程控虚负荷源(1)的UA电压输出端口连接，所述光伏并网表(3)还与三相程控虚负荷源(1)的IA+电流输出端口连接，所述三相程控虚负荷源(1)的UA电压输出端口和三相程控虚负荷源(1)的IA+电流输出端口相连接；所述三相程控虚负荷源(1)用于提供驱动光伏发电表(2)和光伏并网表(3)工作的电压和电流，所述三相程控虚负荷源(1)上还设置有控制按钮B1，所述控制按钮B1用于控制三相程控虚负荷源(1)的电流输出变化和电压输出变化；所述光伏发电表(2)用于读取分布式光伏并网教学设备模拟光伏发电时电气回路内的电压和电流，所述光伏并网表(3)用于读取分布式光伏并网教学设备在模拟光伏并网时系统内模拟光伏发电产生的多余电量或系统需求电量。/n...

【技术特征摘要】
1.一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统，其特征在于，包括三相程控虚负荷源(1)、光伏发电表(2)和光伏并网表(3)，所述光伏发电表(2)与三相程控虚负荷源(1)的UB电压输出端口连接，所述光伏发电表(2)还与三相程控虚负荷源(1)的IB+电流输出端口连接，所述三相程控虚负荷源(1)的UB电压输出端口和三相程控虚负荷源(1)的IB+电流输出端口相连接，所述光伏并网表(3)与三相程控虚负荷源(1)的UA电压输出端口连接，所述光伏并网表(3)还与三相程控虚负荷源(1)的IA+电流输出端口连接，所述三相程控虚负荷源(1)的UA电压输出端口和三相程控虚负荷源(1)的IA+电流输出端口相连接；所述三相程控虚负荷源(1)用于提供驱动光伏发电表(2)和光伏并网表(3)工作的电压和电流，所述三相程控虚负荷源(1)上还设置有控制按钮B1，所述控制按钮B1用于控制三相程控虚负荷源(1)的电流输出变化和电压输出变化；所述光伏发电表(2)用于读取分布式光伏并网教学设备模拟光伏发电时电气回路内的电压和电流，所述光伏并网表(3)用于读取分布式光伏并网教学设备在模拟光伏并网时系统内模拟光伏发电产生的多余电量或系统需求电量。


2.根据权利要求1所述的一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统，其特征在于，所述光伏发电表(2)为单向计量的单相表，所述光伏发电表(2)设置有四个接线端口，所述接线端口包括L1+接线端口、L1-接线端口、N1+接线端口和N1-接线端口，所述光伏发电表(2)通过L1+接线端口与三相程控虚负荷源(1)的UB电源输出端口连接，所述光伏发电表(2)通过L1+接线端口还与三相程控虚负荷源(1)的IB+电流输出端口连接，所述L1+接线端口与UB电压输出端口连接构成第一进线线路(7-1)，所述L1-接线端口与三相程控虚负荷源(1)的IB-电流输入端口相连接构成第一出线线路(7-2)，所述N1+接线端口和N1-接线端口同时与三相程控虚负荷源(1)的UN端口相连接，所述N1+接线端口与三相程控虚负荷源(1)的UN端口连接构成第二进线线路(8-1)，所述N1-接线端口与三相程控虚负荷源(1)的UN端口连接构成第二出线线路(8-2)。


3.根据权利要求1所述的一种通过虚负荷电源模拟分布式光伏余电上网的控制系统，其特征在于，所述光伏并网表(3)为双向计量的单相表，所述光伏并网表(3)设置有四个接线端口，所述接线端口包括L2+接线端口、L2-接线端口、N2+接线端口和N2-接线端口，所述光伏并网表(3)与三相程控虚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，陈顺军，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司培训中心，
类型：新型
国别省市：浙江;33