一种光伏站智能快速投切系统及方法技术方案

本发明专利技术的一种光伏站智能快速投切系统及方法，包括涌流治理单元，涌流治理单元包括后备保护开关

【技术实现步骤摘要】
一种光伏站智能快速投切系统及方法


[0001]本专利技术涉及光伏站的智能快速投切
，具体涉及一种光伏站智能快速投切系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，用电负荷的急剧增长，原有火力发电不仅消耗了大量能源，还对环境造成了巨大污染
。
为了解决这些问题，太阳能光伏发电站的建造越来越多，但光伏电站中大量使用的箱变在汇集升压站并网发电时，不可避免产生励磁涌流对变压器和系统造成冲击，励磁涌流的冲击使变压器使用寿命减少，为了避免涌流对变压器及系统的冲击，所以光伏站在夜里不发电时不将变压器退出，造成夜间光伏站变压器
、
逆变器等设备在不发电时仍存在大量的空载损耗，同时站内大量箱变
、
电子器件等待机设备均消耗大量电能
。
[0003]尤其是大型光伏站有上百台甚至更多的箱变及相应支路，在投切时变压器合闸涌流
、
投切时间等因素对光伏站正常运行影响巨大，为此光伏站即使在夜间不发电状态依旧不退网，每年因空载待机造成的经济损失可达数百万元！

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的一种光伏站智能快速投切系统及方法，具体涉及一种光伏站智能快速投切及深度节能系统从而达到抑制系统合闸涌流以及深度节能的目的
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]一种光伏站智能快速投切系统，包括涌流治理单元，所述涌流治理单元包括后备保护开关
、
涌流治理控制开关
、
电压检测元件
、
电流检测元件以及控制元件；
[0007]其中，后备保护开关进线端与主变压器出口相串联，后备保护开关的出线端分别与涌流治理控制开关及电压检测元件的进线端相串联；电压检测元件的出线端接地，涌流治理控制开关的出线端与电流检测元件的进线端相串联，电流检测元件的出线端与主母线相串联
。
[0008]进一步的，后备保护开关为手车式高度涡流断路器
。
[0009]进一步的，所述涌流治理控制开关为手车式断路器，包括高速涡流开关与火花间隙部分，其中高速涡流开关具有合闸时间短
≯10ms
，合闸分散度低
≯0.2ms
，合闸弹跳时间短
≯0.2ms
，分闸时间
≯2ms
，操作寿命长
≮20000
次；火花间隙装置当需要导通时具有微秒导通特性，导通时间
≯2us。
[0010]进一步的，所述电压检测元件为电压互感器，当后备保护开关合闸后实时监测系统电压信号
。
[0011]进一步的，电流检测元件为电流互感器，实时监测系统电流信号
。
[0012]进一步的，控制元件为具备剩磁计算功能的相控控制器，当涌流治理开关需要投入时，结合变压器剩磁计算出合闸电压角度，利用电压检测元件实时监测电压变化，等到设定角度命令火花间隙分相导通，实现零涌流投入；在火花间隙持续导通的过程中将与其并
联的断路器进行合闸，合闸后将火花间隙退出以实现系统的稳定运行
。
[0013]另一方面，本专利技术还公开一种光伏站智能快速投切方法，基于上述的光伏站智能快速投切系统，当光伏电站准备运行时，将主变压器带电，将后备保护开关合闸，将刀闸均合闸；当检测到具备发电条件时，控制单元命令涌流治理开关合闸，使系统并网发电；夜间不具备发电条件时，控制单元命令涌流治理开关分闸，其余开关均保持合闸状态不动作，并计算出箱变的剩磁，为下次合闸做准备
。
[0014]由上述技术方案可知，本专利技术的一种光伏站智能快速投切系统具有安全可靠
、
操作简单的优点，避免了不运行时光伏站内箱变
、
逆变器等设备空载损耗，能够将变压器合闸涌流抑制在空载稳态电流，在夜间光伏不发电时，可以自动分闸，使空载运行的箱变等装置与电网解列，降低箱变等设备的损耗，有效解决光伏电站夜间损耗问题
。
待白天发电前采用涌流治理单元将光伏系统再次投入到电网进行并网发电，从而大大降低了系统能耗
。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的结构示意图
。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
[0017]本专利技术实施例采用了以下技术方案：利用
Spark(
涌流治理单元
)
并结合全新的投切策略，以实现光伏站的智能快速投切及深度节能的目的
。
[0018]具体的说
Spark(
涌流治理单元
)
包括：后备保护开关1，涌流治理控制开关3，电压检测元件2，电流检测元件4以及控制元件
。
在光伏站发电前将光伏站内除涌流治理控制开关外所有断路器合闸，控制单元实时监测光伏现场光照强度，当白天具备光伏发电条件时控制单元命令涌流治理控制开关合闸，将光伏站的所有箱变无涌流投入运行，缩短了发电支路投入时间实现快速投入的目的；当夜间时控制单元命令涌流治理控制开关分闸，以避免光伏站的夜间空载损耗，达到节能降耗的目的
。
[0019]如图1所示，后备保护开关1进线端与
100MVA
主变压器出口相串联，后备保护开关1的出线端分别与涌流治理控制开关3及电压检测元件2的进线端相串联；电压检测元件2的出线端接地，涌流治理控制开关3的出线端与电流检测元件4的进线端相串联，电流检测元件4的出线端与
35kV
主母线相串联
。
[0020]其中，后备保护开关1为手车式高度涡流断路器，当发生故障时可实现快速开断；当需要检修及更换时可以直接抽出更换
。
[0021]后涌流治理控制开关3为特制手车式断路器，其由高速涡流开关与火花间隙两部分组成，当需要检修及更换时可以直接抽出更换；其中高速涡流开关具有合闸时间短
≯10ms
，合闸分散度低
≯0.2ms
，合闸弹跳时间短
≯0.2ms
，分闸时间
≯2ms
，操作寿命长
≮20000
次等优良的机械特性；火花间隙装置具有高耐压特性，可满足设备稳定运行绝缘指标，当需要导通时具有微秒导通特性，导通时间
≯2us。
[0022]电压检测元件2为高精度电压互感器，当后备保护开关1合闸后实时监测系统电压
信号
。
[0023]电流检测元件4为高精度电流互感器，实时监测系统电流信号
。
[0024]控制元件为具备剩磁计算功能的精准相控控制器，当涌流治理开关3需要投入时，结合变压器的剩磁计算出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光伏站智能快速投切系统，包括涌流治理单元，其特征在于：所述涌流治理单元包括后备保护开关
(1)、
涌流治理控制开关
(3)、
电压检测元件
(2)、
电流检测元件
(4)
以及控制元件；其中，后备保护开关
(1)
进线端与主变压器出口相串联，后备保护开关
(1)
的出线端分别与涌流治理控制开关
(3)
及电压检测元件
(2)
的进线端相串联；电压检测元件
(2)
的出线端接地，涌流治理控制开关
(3)
的出线端与电流检测元件
(4)
的进线端相串联，电流检测元件
(4)
的出线端与主母线相串联
。2.
根据权利要求1所述的光伏站智能快速投切系统，其特征在于：后备保护开关
(1)
为手车式高度涡流断路器
。3.
根据权利要求1所述的光伏站智能快速投切系统，其特征在于：所述涌流治理控制开关
(3)
为手车式断路器，包括高速涡流开关与火花间隙部分，其中高速涡流开关具有合闸时间短
≯10ms
，合闸分散度低
≯0.2ms
，合闸弹跳时间短
≯0.2ms
，分闸时间
≯2ms
，操作寿命长
≮20000

【专利技术属性】
技术研发人员：魏凯，
申请(专利权)人：安徽徽电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：