基于微电网的电能质量在线监测装置制造方法及图纸

基于微电网的电能质量在线监测装置，涉及电力系统技术领域。包括：数据接收转发模块，所述数据接收转发模块通过外部接线接入微电网信号，将外部接线所读取到的微电网信号数据进行转发；本案的一种基于微电网的电能质量在线监测装置完全贯穿了自电力来源、电力存储和电力转换等系统全方位概念。不仅可以对电力来源进行持续的电能质量监测，对由于气候原因导致电能质量较差的情况进行上送和干预；还可以持续对电力储能装置内的电能进行监测，保证储能的可靠性；最后对电力转换后的电能进行电能质量监测，保证输送给用户侧的电能处于较高水平，若电力转换后的电能质量较差，则进行事件的突变上送，务求第一时间让上级电网明确微电网的供电水平。网的供电水平。网的供电水平。

【技术实现步骤摘要】
基于微电网的电能质量在线监测装置


[0001]本技术涉及电力系统
，尤其涉及基于微电网的电能质量在线监测装置。

技术介绍

[0002]微电网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。传统意义上微电网的主要表现形式为分布式的电源系统，根据配网侧的用电特性和用户特性，小区变、用户变电站、厂用变电站等都可以称作微电网。既然是配电系统的电网，那么就必须接入上级电网和下级用户侧，来达成配电的目的。近年来，随着当今世界环境污染与能源问题的日益加剧，基于清洁能源和可再生能源的分布式发电技术已经成为缓解能源与环境矛盾的重要技术。而微电网作为解决方案之一能够充分利用清洁能源、优化能源调度、提高能量利用率，有效解决了工业与环境发展的矛盾。
[0003]微电网的存在，有效保证了电力用户的安全、稳定用电。微电网在组成上，包含了储能装置、能量转换装置等，用于对一级负荷、二级负荷和三级负荷进行可靠供电，问题也随之而来：
[0004]1、微电网的电能储存问题：当微电网电源容量充足时，可以实现对上述三个等级负荷的稳定供电，但是当电源容量不足后，则会依次切断三级负荷、二级负荷，优先保证对一级负荷的供电。此时的电源储备数量和质量完全承担了供电可靠性，若电网杂质和污染较多，则会严重影响一级负荷下属医院、企业和学校等用电安全，造成安全隐患；
[0005]2、微电网电力来源问题：根据上文叙述，微电网的产生和运行对清洁能源的使用和环保系统的保护具备积极意义，则微电网的电力来源势必要归类为清洁能源。目前我国的清洁能源利用率较高的大多数为风能、水能和光伏等，微电网又是配电侧系统，为城市或居民用户服务，则光伏系统的较多。然而光伏系统的电力来源的持续性、有效性、可靠性始终是国际电力上亟待解决的问题。由于光伏的电力来源不稳定，易受到气候、阳光等自然因素的影响，其电力储备和电力直接来源的质量无法得到有效保障；
[0006]微电网电力转换问题：微电网组成中包含了电力储能装置和能量转换装置，用于对储存的电力进行转换，从而可以接入用户侧对用户进行供电，然而转换后的电力质量如何完全取决于装置的本身因素。若经过长年累月的能量转换，难免装置会发生不确定的故障导致电力质量发生问题，从而影响用户侧的用电体验，造成电力隐患。
[0007]微电网的产生是为了配网侧电力利用率的提升和对清洁能源的利用，从而保证用户侧的用电质量和对环境的正面效益。然而上述问题也客观存在，因此人们往往在设计微电网的分布式电源系统时，加入电能表，用于监测电力储能、电力转换的电能水平，以期能够解决上述问题，然而使用电能表无法完全解决上述问题：
[0008]1、针对第一点：微电网电能存储依靠分布式电源内部的储能装置，可以是电池、也可以是经过能量转换装置后的电力储存介质，然而电能表只能监测储能当时的电能信息和电能质量，无法对后续储能装置进行电能监测和介入；
[0009]2、针对第二点：微电网电力来源于清洁能源，更多的是依靠光伏转换，然而光伏受限于气候水平，电能表只能监测当正常气候水平时有电力来源情况的电能质量，却无法对无电力来源时进行持续有效的监测；
[0010]3、针对第三点，微电网电力转换后就要把转换后的电力输送至用户侧，然而电能表在电力转换中无法对转换后的电质量进行评估，只有对转换前储能的电力水平的保留，因此无法保证电力转换后的可靠性。

技术实现思路

[0011]本技术针对以上问题，提供了一种降低运维成本，提高能源利用率的基于微电网的电能质量在线监测装置。
[0012]本技术的技术方案是：基于微电网的电能质量在线监测装置，包括：
[0013]数据接收转发模块，所述数据接收转发模块通过外部接线接入微电网信号，将外部接线所读取到的微电网信号数据进行转发；
[0014]分类模块，所述分类模块与数据接收转发模块通信，所述数据接收转发模块将电网数据转发至分类模块；所述分类模块用于对接收到的数据进行处理归类；
[0015]存储模块，所述存储模块与检测模块通信，将所述分类模块处理后的电网数据送至存储模块；
[0016]和 突变上送模块，所述突变上送模块与分类模块通信，将接收到问题数据优先反馈至外部用户和上级电网。
[0017]具体的，所述分类模块包括三相电压监测模块、三相电流监测模块、电压偏差监测模块、频率偏差监测模块、闪变监测模块、暂态事件监测模块和三相不平衡监测模块。
[0018]具体的，所述数据接收转发模块包括数据接收电路、数据整合电路和信号转发电路。
[0019]具体的，所述突变上送模块包括数据接收电路和信号转发电路，用于接收问题数据和向外部转发问题信号。
[0020]本技术中提供一种基于微电网的电能质量在线监测装置，由于微电网的特征是分布式电源系统为主要载体，电力来源与清洁能源（本案主要针对光伏），电力储能装置和能量转换装置作为主要的供电手段，在配网侧对用户进行直接的供电。由此可以得知：
[0021]其一，微电网的电网属性属于清洁能源，但是也属于配网侧，用户繁多导致了电能质量出现问题的可能也大大提升；
[0022]其二，微电网的内部运行机制缺乏电能质量的监测和介入，无法保证供电的确切水平。
[0023]依据上述特征，本案提供一种基于微电网的电能质量在线监测装置。
[0024]1、首先，该电能质量在线监测装置可以直接接入微电网的供电母线，且可以根据当地的供电水平，切换电能质量在线监测装置的供电接受电压，可调节为220V或者110V；
[0025]2、其次，微电网是配网侧电网，与主站处又有不同，所需监测的监测点和监测点的数据要求又有不同。因此针对微电网系统，本案将监测点限制为三相电压、三相电流、电压偏差、频率偏差、闪变、暂态事件、三相不平衡七类，并根据微电网特征，开发了突变上送功能，对任意环节出现电能质量问题时进行突变上送，基本涵盖了微电网供电质量的绝大部
分信息；
[0026]最后，本案的一种基于微电网的电能质量在线监测装置完全贯穿了自电力来源、电力存储和电力转换等系统全方位概念。不仅可以对电力来源进行持续的电能质量监测，对由于气候原因导致电能质量较差的情况进行上送和干预；还可以持续对电力储能装置内的电能进行监测，保证储能的可靠性；最后对电力转换后的电能进行电能质量监测，保证输送给用户侧的电能处于较高水平，若电力转换后的电能质量较差，则进行事件的突变上送，务求第一时间让上级电网明确微电网的供电水平。
附图说明
[0027]图1是一种基于微电网的电能质量在线监测装置结构示意图，
[0028]图2是微电网电能质量在线监测装置工作流程图，
[0029]图3是数据接收电路的示意图，
[0030]图4是数据整合电路的示意图，
[0031]图5是信号转发电路的示意图，
[0032]图6是突变上送电路的示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于微电网的电能质量在线监测装置，其特征在于，包括：数据接收转发模块，所述数据接收转发模块通过外部接线接入微电网信号，将外部接线所读取到的微电网信号数据进行转发；分类模块，所述分类模块与数据接收转发模块通信，所述数据接收转发模块将电网数据转发至分类模块；所述分类模块用于对接收到的数据进行处理归类；存储模块，所述存储模块与检测模块通信，将所述分类模块归类到的电网数据送至存储模块；和 突变上送模块，所述突变上送模块与分类模块通信，将接收到问题数据优先反馈至外部用户和上级电网。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立，陈龙，谢斌，韩晓明，
申请(专利权)人：江苏中凌高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：