电网监测制造技术

描述了在功率转换器的输出端监测电网的方法。可以将该功率转换器的运行参数确定为监控期间收集的数据的结果。在收集之后，可以接收功率转换器将连接至的电网的并网导则。可以至少部分地基于运行参数和并网导则来建立功率转换器的运行模式。在并网导则和运行参数匹配的情况下，可以基于运行模式激活功率转换器用于电力生产。当并网导则和运行参数不匹配时，可能会出现错误情况。可能会出现错误情况。可能会出现错误情况。

【技术实现步骤摘要】
电网监测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年9月21日提交的美国临时申请第63/246,514号的权益。前述申请的整个公开内容通过全文引用的方式并入。

技术介绍

[0003]在激活光伏(PV)系统并将PV系统连接到电气网络(例如“电网”)之前，安装人员通常使PV系统的一个或多个组件对PV系统中的功率转换器(例如逆变器)的输出端进行监测，以确保功率转换器输出的各种参数与电网的相应参数相匹配。这类参数可以包括电网的电压和电流参数(例如，电压和/或电流分量的幅度、频率和/或相位)。

技术实现思路

[0004]以下
技术实现思路
呈现了某些特征的概述。
技术实现思路
并非广泛综述，并非旨在指明重要或关键元件。
[0005]描述了用于监控交流(AC)电网的系统、装置和方法，以便将来自PV系统中的功率转换器的输出端的电参数与电网的相应电参数进行比较。
[0006]下文更详细地描述这些和其他特征和优点。
附图说明
[0007]附图中通过实例而非限制地示出一些特征。附图中相同的附图标记指代相同元件。
[0008]图1示出了具有PV系统的示例住宅；
[0009]图2示出了具有图1的PV系统的住宅中的功率转换器的细节；
[0010]图3A示出了时间线上的滑动窗口的实例；
[0011]图3B示出了设备(如图1的设备)的示例框图；
[0012]图4是示出用于电网监测的示例方法的流程图；
[0013]图5是示出基于电网监测确定参数匹配的示例方法的流程图；以及
[0014]图6是示出用于运行功率转换器的示例方法的流程图。
具体实施方式
[0015]构成本公开一部分的附图示出本公开的实例。应当理解，附图中所示和/或本文所讨论的实例是非排他性的，并且存在可以如何实践本公开的其他实例。
[0016]现在参考图1，其示出了输电网络(例如，交流(AC)电网130)。还可以描绘以光伏(PV)系统为特征的住宅100。PV系统可以包括多个太阳能电池板110a、110b、110c至110n(或110a
‑
110n，其中“n”表示自然数，不一定是数字14)。该多个太阳能电池板110a
‑
110n可以向功率转换器120提供直流(DC)电。功率转换器120可以包括DC
‑
AC逆变器。AC电网130(有时称为输电网络或电网)可以是用于将电力从生产者输送至电力用户的互连网络。AC电网可大
小不一，并且可覆盖整个国家或大陆。在一些情况下，AC电网130可以包括本地电网(“微电网”)，例如，本地电网可以是区域性广域同步电网的一部分，但是其可以断开连接并自主运行。
[0017]电网可以是同步的，这意味着所有配电区域都可以以同步的三相AC频率运行。这可以允许在电网覆盖的整个区域内同步传输AC电，如通过连接大量发电机和电力用户，或者通过实现更高效的电力市场和冗余发电。
[0018]输电网络(例如，AC电网130)可以具有并网导则。并网导则是可以定义连接到公共输电网络的发电设施(例如“发电厂”)的参数的规范。并网导则可以促进电力系统的安全、可靠和经济运行。这些参数可以包括关于电网电压的各种信息，例如但不限于：最大电网电压值、最小电网电压值、均方根(RMS)电压值、线间电压值、电网直流(DC)偏移电压值、电网频率值等等。发电设施可包括但不限于，例如，核能发电厂、水力发电厂、火力发电厂、燃气发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂等。本文提到的参数并不意味着是限制性的，其他合适的参数可以由并网导则定义。
[0019]可以至少部分地基于对电网电力供应(例如，由功率转换器120)进行的测量来创建电网配置文件。电网配置文件可以本地存储(例如，在功率转换器120的存储器设备上)和/或存储在远程服务器处，例如，可由PV系统安装人员可以通过互联网获得。电网配置文件可以包括测量的、计算的和/或估计的电网参数的集合，例如：最大电网电压(V
gMax
)值、最小电网电压(V
gMin
)值、最大电网频率(F
gMax
)值、最小电网频率(F
gMin
)值、线间电压值、电网直流(DC)偏移电压值等。本文提到的参数并不意味着是限制性的，其他合适的参数可以包含在并网导则内。
[0020]功率转换器120可以具有通信接口122，该通信接口可以实现与其他设备(如设备124)的通信。通信接口122可以是无线通信设备，其使用短程无线通信协议，例如蓝牙、红外、近场通信(NFC)、无线保真(WiFi)和Zig
‑
Bee。设备124可以连接到通信接口122。设备124可以包括例如有线设备(例如，台式计算机)、手持设备，如智能电话、平板电脑、笔记本电脑、具有计算能力的专用设备或者其他合适的设备。
[0021]现在参考图2，其示出了具有图1的PV系统的住宅100中的功率转换器120的细节。太阳能电池板110a
‑
110n产生的DC电可以输入到功率转换器120中。DC/AC转换器140可以将输入的DC电转换为AC电。DC/AC转换器140可以包括单相DC/AC转换器、三相DC/AC转换器或其他DC/AC转换器。滤波器150可以平滑由DC/AC转换器140输出的输出电压和/或电流信号。继电器160可以是打开的或闭合的，其可以包括固态继电器、机电继电器或其他合适类型的继电器。继电器160可以在AC电网130和功率转换器120之间提供电流连接或电流隔离。当继电器160闭合时，可以将由DC/AC转换器140产生的电力提供给AC电网130。当DC/AC转换器140没有产生功率时或者当继电器160断开时，则没有功率被提供给AC电网130。监测模块170可监测AC电网130的各种参数，如V
gMax
、V
gMin
、F
gMax
、F
gMin
值、电网直流(DC)偏移电压值等。监测模块170可以包括合适的测量仪器，例如，电压表、电流表、频率测量设备(如下所述)、DC电流传感器等。除了上文提到的那些参数之外，其他合适的参数也可以由监测模块170监测。监测模块170可以包括长期或短期存储器中的一个或两个，以及其他合适的组件。例如，在孤岛状态或小型孤立电网期间，由于本地发电的缺陷，可能会出现DC偏移电压。
[0022]举例来说，可以将开关添加至与电阻器串联的电气通路中，其中开关和电阻器与
继电器160和监测模块170之间的AC电网130的AC端子并联设置。然后，可以测量电阻器两端的DC电流。
[0023]频率测量设备可以包括峰值检测电路，其可以确定AC电网130的AC电流的AC正弦波中的最高点。例如，当峰值检测电路检测到峰值时，该峰值检测电路可以启动定时器；该定时器可以在检测到AC正弦波序列中的下一个峰值时关闭。峰值检测电路可以确定AC正弦波的两个连续波峰之间的时间间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，其包括：在功率转换器的输出端监测电网；基于所述监测确定所述功率转换器的运行参数；在所述监控和所述确定之后，接收所述电网的并网导则；至少基于所述运行参数和所述并网导则设置所述功率转换器的运行模式；以及基于所述运行模式激活所述功率转换器。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述并网导则与所述功率转换器的所述运行参数进行比较，并且其中当所述比较指示所述运行参数符合所述并网导则时执行所述激活。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述监测包括通过所述功率转换器进行多个电网测量。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括根据滑动窗口方法记录所述多个电压测量中的至少一个。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述滑动窗口方法包括根据先进先出规则丢弃电压测量。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述多个电网测量包括电压测量。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括基于所述电压测量计算以下中的至少一个：最大电网电压值；最小电网电压值；均方根(RMS)电压值；线间电压值；电网直流(DC)偏移电压值；或者电网频率值。8.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个电网测量包括频率测量或幅度测量中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：N伯科维奇，M比特，L海勒，
申请(专利权)人：太阳能安吉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：