一种分布式电源协调监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种分布式电源协调监控装置；包括交流采样板、开关量输入板、开关量输出板、主控板、通讯管理板、电源板；所述的交流采样板，将采样得到的二次交流信号，经交流变换、A/D转换，以数据总线连接至主控板；所述的开关量输入板经光耦隔离连接至主控板；所述的开关量输出板，主控板将控制的开关量信号经光耦隔离，通过开关量输出板接至外部电路；所述通讯管理板完成与上位机和下位机的数据通信；所述的电源板各个模块供电。本实用新型专利技术装置可解决电网电压抬升至越限的问题，并具有自动发电和一次调频等功能，满足分布式电源以电力系统稳态和暂态的稳定运行监控需求。力系统稳态和暂态的稳定运行监控需求。力系统稳态和暂态的稳定运行监控需求。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源协调监控装置


[0001]本技术涉及分布式电源综合自动化
，具体涉及一种面向光伏、风力、储能等分布式电源协调监控装置。

技术介绍

[0002]大量新能源均以分布式电源的方式接入电网，其比例日渐呈增大，其中大比例的光伏和风能具有显著的间歇性和随机波动性，这些给电力系统的暂态功率平衡增加很多困难，不利于电网频率的稳定。另一方面，对于占比最大的分布式光伏电站，其在就地控制模式下一般采用定并网点单位功率因数1控制，而配电网电阻和电抗比值一般较大，光伏的有功注入将引起并网点电压上升，有功功率波动可能造成电压的大幅度波动，给配电网的电压调节带来困难。传统集中式电源调度方式对数量众多、形式各异、不可调度的分布式电源缺乏有效管控,给电力系统的稳定性和安全性留下了隐患。
[0003]作为分布式电源功率转换的逆变器，其本身具备快速、连续的功率调节能力，特别是无功功率的调节，如果将这些功率调节手段纳入电网区域调控范围，将有助于增强电网的频率和电压稳定，提高电网运行的稳定性和安全性。
[0004]目前的绝大部分分布式电站，均缺少以上功率协调的手段和装置，一般只配置简单的信息采集和转发装置、继电保护装置、电能质量分析装置等，种类繁多，没有进行集成，不但连接复杂，而且投资也比较大。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决以上问题，提出了一种分布式电源协调监控装置。
[0006]本技术一种分布式电源协调监控装置包括交流采样板、开关量输入板、开关量输出板、主控板、通讯管理板、电源板；r/>[0007]所述的交流采样板，将采样得到的二次交流信号，经交流变换、A/D转换，以数据总线连接至主控板；其中二次交流信号包括三相电压、三相电流；
[0008]所述的开关量输入板，采集外部开关量，经光耦隔离连接至主控板；
[0009]所述的开关量输出板，主控板将控制的开关量信号经光耦隔离，通过开关量输出板接至外部电路；
[0010]所述通讯管理板，以光纤或电太网口或RS485/RS232串口或内置无线4G/5G通讯接口，完成与上位机和下位机的数据通信；
[0011]所述的电源板，将来自直流电源屏的电源转换成内部板件工作需要的各种电压并给各个模块供电。
[0012]作为优选，还包括人机界面，与主控板信号连接，用于数据状态的显示以及部分数据的输入。
[0013]作为优选，所述通讯管理板与主控板信号之间通过以光纤或电太网口或RS485/RS232 串口或内置无线4G/5G通讯接口。
[0014]作为优选，所述的分布式电源协调监控装置与电站各发电单元连接通讯，并且以有线或无线方式和电网调控中心通讯。
[0015]作为优选，所述的交流采样板，完成电网调度中心需要的各类遥信、遥测信息采集以及遥控、遥调信息的接收。
[0016]本技术装置的工作原理是：装置通过接入的并网点电压、电流二次值(自PT、 CT)，得到网点的总有功和无功功率、频率、谐波等参数，分别用于功率控制、信息采集、继电保护、电能质量分析；装置以有线或无线方式和电网调控中心通讯，上传信息和接受指令；就地与电站各发电单元以通讯的方式连接，获取发电单元的状态参数；功率控制模块，根据电网调控中心的对有功频率、无功电压的控制要求，并结合电站配网模型和逆变器的工况、功率电压的限制值，得到无功功率、有功功率的分解值，下发给各个发电单元(逆变器)，进行控制调节。继电保护模块根据电流、电压、频率的实际值与整定值比较，决定动作与否。
[0017]本技术装置可解决电网电压抬升至越限的问题，并具有自动发电和一次调频等功能，满足分布式电源以电力系统稳态和暂态的稳定运行监控需求，使电站实现遥信、遥测、遥控、遥调或就地自适应控制功能，装置集成了分布式电源要求配置的继电保护、电能质量分析等模块，具有重要的工程应用价值和很好的经济性。
附图说明
[0018]图1：本技术装置控制连接图；
[0019]图2：本技术装置内部结构框图。
具体实施方式
[0020]以下结合说明书附图对本技术作进一步说明。
[0021]具体实施应用见图1，装置在电网调控中心和电站发电装置，实时采集并网点电压电流原始值(可采用电压互感器、电流互感器二次测量值，电压100V、电流5A或1A)，提供给内部各模块计算。装置通过纵向加密转装置与电网区域调度主站相连(有线或无线方式，采用IEC61850、IEC60870
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104、IEC60870
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103、IEC60870
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102、 IEC60870
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101等通信规约)，上传信息及下达控制指令。装置与各发电单元或逆变器的集中数采通讯(支持IEC61850、IEC60870、Modbus等通信规约)，获取发电单元 (逆变器)的有功无功功率等信息，功率控制模块根据电网调控中心的对有功频率、无功电压的控制要求，结合电站配网模型和发电单元的工况，得到电网稳定安全运行需要的无功功率、有功功率的分解值，下发给各个发电单元，进行控制调节。功率遥调及就地自动控制包括：
[0022]1)无功、电压控制，根据实时站内所有发电单元的无功功率出力的限值(根据发电单元的额定值和实时有功出力)，最大限度地利用发电单元的无功调节能力，实现无功电压控制，具体设计三个控制方式：(1)直接无功功率控制(按调度指令遥调)； (2)母线电压控制；(3)恒功率因数控制。并具备AVC和SVG的控制策略。
[0023]2)有功、频率控制，根据电力系统稳态暂态运行要求，实施发电单元的有功功率调节。具体设计四个控制方式：(1)直接有功功率控制(按调度AGC指令)；(2) 一次调频功能；(3)电力系统振荡抑制；(4)精准负荷控制。
[0024]遥控方式包括并网开关合分、电站启停等，通过数字接口输出。
[0025]信息采集功能涉及：
[0026]1)遥信：并网点开关、电站事故总信号等。
[0027]2)遥测：并网点电压、电流、有功功率、无功功率、频率、上网电量、功率因数、电站可调发电功率余量等。
[0028]继电保护设计：三段过流保护(复合电压闭锁)；零序过流保护；过负荷保护；低电压保护；过电压保护；低频保护；重合闸(后加速)。
[0029]电能分析：三相电压基波和2～13次谐波有效值、三相电流基波和2～13次谐波有效值，总谐波电压、电流畸变率，电压合格率。按实际需求，分析的谐波次数提高可根据采样频率。
[0030]装置设计人机界面：具有事件记录、数据记录功能，为分析装置动作行为提供详细、全面的数据信息。
[0031]所述的分布式电源协调监控装置，硬件上是一个以微处理器为核心的智能装置，主要由交流采样板、开关量输入板、开关量输出板、主控板、通讯管理板、电源板以及人机界面等组成，是一个紧凑的集成装置，可安装在电站二次屏柜上。具体内部连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源协调监控装置，其特征在于：包括交流采样板、开关量输入板、开关量输出板、主控板、通讯管理板、电源板；所述的交流采样板，将采样得到的二次交流信号，经交流变换、A/D转换，以数据总线连接至主控板；其中二次交流信号包括三相电压、三相电流；所述的开关量输入板，采集外部开关量，经光耦隔离连接至主控板；所述的开关量输出板，主控板将控制的开关量信号经光耦隔离，通过开关量输出板接至外部电路；所述通讯管理板与主控板信号连接，完成与上位机和下位机的数据通信；所述的电源板，将来自直流电源屏的电源转换成内部板件工作需要的各种电压并给各个模块供电。2.根据权利要求1所述的一种分布式电源协调监...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩其国，陈凯，胡茂川，吕华育，刘学，
申请(专利权)人：杭州东华电力设备有限公司，
类型：新型
国别省市：