BIPV逆功率保护方法、装置和光伏建筑一体化系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种BIPV逆功率保护方法、装置和光伏建筑一体化系统。BIPV逆功率保护装置，通过采用电压/电流互感器获取线路传输中的电压和电流以确定状态参量。然后根据状态参量等影响因素确定判断结果。最后根据判断结果确定控制逆变器状态的动作指令以控制BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭，从而解决现有技术在采用逆功率平均值作为判定依据时，未考虑暂态过程中功率突变导致的系统安全性问题，以及能够现有技术中存在的易于导致接入电网的继电保护误动作造成设备损伤的问题。采用了BIPV逆功率保护装置的光伏建筑一体化系统，能够进一步提升BIPV微网逆功率的保护能力，保障系统运行的稳定性。保障系统运行的稳定性。保障系统运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
BIPV逆功率保护方法、装置和光伏建筑一体化系统


[0001]本专利技术涉及供电系统
，特别是涉及一种BIPV逆功率保护方法、装置和光伏建筑一体化系统。

技术介绍

[0002]区域仓库一般采用交流供电方式，并未实现节能供电。由于区域仓库在功能、空间、负荷特性等方面的特殊性，利用光伏建筑一体化(BuildingIntegrated Photovoltaics，BIPV)的过程中，因具有光伏方阵与建筑结合不占用多余空间的特点，所以可以很大程度上满足建筑节能用电要求。
[0003]目前分布式光伏系统并网模式可分为自发自用余电上网型、全部上网型和全部自用型三种并网模式。前两种并网模式较为普遍，但是对于某些特殊地区用户侧的并网模式必须采用全部自用型，即多余电量不允许通过低压配电变压器向上级电网逆向送电。在并网发电系统中，由于外部辐照和温度不断变化，光伏方阵的出力也会随着变化，为达到防逆流控制的效果，又能使系统匹配负载将电能消耗掉，系统需要配置防逆流控制器，以通过实时监测交流端低压侧电网的电流方向信号来调节系统的发电功率。
[0004]但是，现有技术中针对微电网中传统逆功率保护装置，一般在采用逆功率平均值作为判定依据时，未考虑暂态过程中功率突变导致的系统安全性问题，易于导致接入电网的继电保护误动作，进而造成设备的损伤。
[0005]因此，本领域亟需一种能够实现对BIPV系统稳定进行逆功率保护的装置，来防止接入电网的继电保护做出误动作，降低设备的损伤程度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种BIPV逆功率保护方法、装置和光伏建筑一体化系统，以提升BIPV微网逆功率的保护能力，保障光伏建筑一体化系统的稳定运行。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种BIPV逆功率保护方法，包括：
[0009]获取线路传输中的电压和电流；
[0010]根据所述电压和所述电流确定状态参量；所述状态参量包括：市电传输功率、光伏出力和BIPV负载；
[0011]获取预设参考功率和预设安全动作时间；
[0012]根据所述状态参量、所述预设参考功率和所述预设安全动作时间确定判断结果；
[0013]根据所述判断结果确定控制逆变器状态的动作指令；
[0014]根据所述控制指令控制所述BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭。
[0015]优选的，所述根据所述状态参量、所述预设参考功率和所述预设安全动作时间确定判断结果，具体包括：
[0016]当市电传输功率与光伏出力之和小于BIPV负载功率，且市电传输功率与光伏出力之和小于预设控制功率时，得到第一判断结果；
[0017]当所述市电传输功率与所述光伏出力之和等于所述BIPV负载时，得到第二判断结果；
[0018]当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，且所述市电传输功率与所述光伏出力之和预设参考功率时，得到第三判断结果；
[0019]当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于预设参考功率，储能SOC达到上限，且逆功率的时间超过所述预设安全动作时间时，得到第四判断结果；
[0020]当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于预设参考功率，储能SOC达到上限，且逆功率的时间不超过所述预设安全动作时间时，得到第五判断结果。
[0021]优选的，所述根据所述控制指令控制所述BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭，具体包括：
[0022]当所述判断结果为所述第一判断结果时，通过所述动作指令控制接触器吸合，并控制换流器功率输出逐渐增加；
[0023]当所述判断结果为所述第二判断结果时，所述逆变器和储能换流器不动作；
[0024]当所述判断结果为所述第三判断结果时，控制逆变器功率逐渐减小，且控制换流器功率输入逐渐增加，直到所述市电传输功率与所述光伏出力之和等于所述BIPV负载，且储能SOC达到上限时停止增加；
[0025]当所述判断结果为所述第四判断结果时，断开接触器；
[0026]当所述判断结果为所述第五判断结果时，闭合接触器。
[0027]一种BIPV逆功率保护装置，包括：
[0028]电压/电流互感单元，用于获取线路传输中的电压和电流；
[0029]功率监测单元，与所述电压/电流互感单元连接，用于根据所述电压和所述电流确定状态参量；所述状态参量包括：市电传输功率、光伏出力和BIPV负载；
[0030]逆功率判断单元，与所述功率监测单元连接，用于根据所述状态参量确定判断结果；
[0031]动作单元，与所述逆功率判断单元连接，用于根据所述判断结果生成控制逆变器状态的动作指令；
[0032]控制单元，与所述动作单元连接，用于根据所述动作指令控制BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭。
[0033]优选的，所述逆功率判断单元具体包括：
[0034]第一判断结果确定子单元，用于当市电传输功率与光伏出力之和小于BIPV负载功率，且市电传输功率与光伏出力之和小于预设控制功率时，得到第一判断结果；
[0035]第二判断结果确定子单元，用于当所述市电传输功率与所述光伏出力之和等于所述BIPV负载时，得到第二判断结果；
[0036]第三判断结果确定子单元，用于当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，且所述市电传输功率与所述光伏出力之和预设参考功率时，得到第三判断结
果；
[0037]第四判断结果确定子单元，用于当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于预设参考功率，储能SOC达到上限，且逆功率的时间超过所述预设安全动作时间时，得到第四判断结果；
[0038]第五判断结果确定子单元，用于当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于预设参考功率，储能SOC达到上限，且逆功率的时间不超过所述预设安全动作时间时，得到第五判断结果。
[0039]优选的，所述控制单元具体包括：
[0040]第一控制子单元，用于当所述判断结果为所述第一判断结果时，通过所述动作指令控制接触器吸合，并控制换流器功率输出逐渐增加；
[0041]第二控制子单元，用于当所述判断结果为所述第二判断结果时，所述逆变器和储能换流器不动作；
[0042]第三控制子单元，用于当所述判断结果为所述第三判断结果时，控制逆变器功率逐渐减小，且控制换流器功率输入逐渐增加，直到所述市电传输功率与所述光伏出力之和等于所述BIPV负载，且储能SOC达到上限时停止增加；
[0043]第四控制子单元，用于当所述判断结果为所述第四判断结果时，断开接触器；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BIPV逆功率保护方法，其特征在于，包括：获取线路传输中的电压和电流；根据所述电压和所述电流确定状态参量；所述状态参量包括：市电传输功率、光伏出力和BIPV负载；获取预设参考功率和预设安全动作时间；根据所述状态参量、所述预设参考功率和所述预设安全动作时间确定判断结果；根据所述判断结果确定控制逆变器状态的动作指令；根据所述控制指令控制所述BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭。2.根据权利要求1所述的BIPV逆功率保护方法，其特征在于，所述根据所述状态参量、所述预设参考功率和所述预设安全动作时间确定判断结果，具体包括：当市电传输功率与光伏出力之和小于BIPV负载功率，且市电传输功率与光伏出力之和小于预设控制功率时，得到第一判断结果；当所述市电传输功率与所述光伏出力之和等于所述BIPV负载时，得到第二判断结果；当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，且所述市电传输功率与所述光伏出力之和预设参考功率时，得到第三判断结果；当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于预设参考功率，储能SOC达到上限，且逆功率的时间超过所述预设安全动作时间时，得到第四判断结果；当所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于所述BIPV负载，所述市电传输功率与所述光伏出力之和大于预设参考功率，储能SOC达到上限，且逆功率的时间不超过所述预设安全动作时间时，得到第五判断结果。3.根据权利要求2所述的BIPV逆功率保护方法，其特征在于，所述根据所述控制指令控制所述BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭，具体包括：当所述判断结果为所述第一判断结果时，通过所述动作指令控制接触器吸合，并控制换流器功率输出逐渐增加；当所述判断结果为所述第二判断结果时，所述逆变器和储能换流器不动作；当所述判断结果为所述第三判断结果时，控制逆变器功率逐渐减小，且控制换流器功率输入逐渐增加，直到所述市电传输功率与所述光伏出力之和等于所述BIPV负载，且储能SOC达到上限时停止增加；当所述判断结果为所述第四判断结果时，断开接触器；当所述判断结果为所述第五判断结果时，闭合接触器。4.一种BIPV逆功率保护装置，其特征在于，包括：电压/电流互感单元，用于获取线路传输中的电压和电流；功率监测单元，与所述电压/电流互感单元连接，用于根据所述电压和所述电流确定状态参量；所述状态参量包括：市电传输功率、光伏出力和BIPV负载；逆功率判断单元，与所述功率监测单元连接，用于根据所述状态参量确定判断结果；动作单元，与所述逆功率判断单元连接，用于根据所述判断结果生成控制逆变器状态的动作指令；
控制单元，与所述动作单元连接，用于根据所述动作指令控制BIPV中逆变器功率的增减、换流器功率的增减和接触器的开闭。5.根据权利要求4所述的BIPV逆功率保护装置，其特征在于，所述逆功率判...

【专利技术属性】
技术研发人员：林虎，黄志清，罗剑，刘建成，夏树贵，贺志平，钟炜，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司铜仁供电局，
类型：发明
国别省市：