System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统及方法制造方法及图纸_技高网

一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统及方法制造方法及图纸

技术编号:40422666 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-20 22:42
本发明专利技术公开了一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统及方法,包括:10kV母线一端通过高压变压器一连接于6kV母线进线端,高压变压器一与6kV母线间接有电流互感器一;6kV母线出线端经低压变压器二连接负荷和光伏;6kV母线与光伏之间设置有电流互感器二;控制系统根据电流互感器二采集的光伏电流进行计算,当光伏电流小于整定闭锁电流值时,启动孤岛保护装置闭锁逆功率保护功能。本发明专利技术解决了可能引起功率出现负值进而导致逆功率保护误动作切除光伏电源的问题,提高了光伏电源供电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统及方法,属于电力系统。


技术介绍

1、随着新能源技术的不断发展,越来越多大型工业企业考虑引入新能源发电来缓解紧张的能源消耗支出,光伏电源占地面积小、使用灵活等诸多优点是广大企业优先考虑的能源使用方案。而由于部分地区电网规范要求禁止厂用电电源功率倒送电网的严格限制,厂家采取了逆功率保护措施。而部分厂家在面对异步电动机空载运行时,此时系统电流很小,电流与电压间夹角趋近于直角,可能出现负有功功率。如若此时逆功率保护装置的保护定值整定很小,极易导致误动作,切除光伏电源。针对可能出现的功率由于异步电动机空载运行时,功率因数出现负值,使功率从负荷端流向电网端,近而导致逆功率保护误动切除光伏电源。


技术实现思路

1、专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统及方法,当异步电动机启动后运行于空载状态时,可能出现功率从负荷端流向电网端,导致孤岛保护装置检测到逆功率产生误动作切除光伏电源。通过引入光伏电流,当检测到光伏电流很小时,闭锁孤岛保护装置逆功率保护功能。

2、技术方案:为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,包括以下步骤:

4、步骤1:根据定子侧电气量特性,推导出定子侧电气量数学表达式。

5、步骤2:根据异步电动机励磁系统电气量特性,推导出励磁电路电动势数学表达式。

<p>6、步骤3:根据转子侧电气量特性,推导出折算后转子电动势数学表达式。

7、步骤4:根据定子侧电气量数学表达式、出励磁电路电动势数学表达式、折算后转子电动势数学表达式,推导出异步电动机定子、转子功率数学表达式。

8、步骤5:异步电动机处于空载运行时,转子等效电路相当于开路,转子电流等于0,此时定子电流为励磁电流,转子铜损耗、机械损耗、附加损耗忽略不计,根据异步电动机定子、转子功率数学表达式,空载损耗全部消耗于定子铜耗、铁耗,则:

9、

10、式中,i1为定子电流,p1为电动机从电源吸收有功功率,p2为电动机轴上输出的机械功率,r1为定子电阻,rm为励磁电阻。

11、步骤6:对电动机启动后空载运行一段时间,孤岛保护装置检测到功率从负荷端流向电网端,引入光伏电流闭锁孤岛保护装置运行于空载状态时误动作切除光伏电源的拓扑结构。当检测到光伏电流小于整定闭锁电流值时,启动闭锁孤岛保护装置逆功率保护功能。

12、优选的,定子侧电气量数学表达式:

13、

14、式中,为定子电压,为定子电动势,为定子电流,r1为定子电阻,j为虚数单位,x1σ为定子电抗。

15、优选的,励磁电路电动势数学表达式:

16、

17、式中,为定子电动势,为励磁电流,rm为励磁电阻,j为虚数单位,xm为励磁电抗。

18、优选的,折算后转子电动势数学表达式:

19、

20、式中,为转子侧折算后的电动势,为转子侧折算后的电流,r’2为转子侧折算后的电阻,x’2σ为转子侧折算后的电抗,j为虚数单位,s为转差率。

21、优选的,异步电动机定子、转子功率数学表达式:

22、

23、式中,p2为电动机轴上输出的机械功率,p1为电动机从电源吸收有功功率,pcu1为定子铜损耗,pfe为铁损耗,pcu2为转子铜损耗,pδ为附加损耗,pmec为机械损耗,为定子电流,r1为定子电阻,为励磁电流,rm为励磁电阻,为转子侧折算后的电流,r’2为转子侧折算后的电阻。

24、优选的,电动机从电源吸收有功功率:

25、

26、式中,p1为电动机从电源吸收有功功率,u1为定子电压,i1为定子电流,为电压与电流间的相角差。

27、一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统,采用上述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,包括:

28、10kv母线一端通过高压变压器一连接于6kv母线进线端,高压变压器一与6kv母线间接有电流互感器一。

29、6kv母线出线端经低压变压器二连接负荷和光伏。

30、6kv母线与光伏之间设置有电流互感器二。

31、控制系统根据电流互感器二采集的光伏电流进行计算,当光伏电流小于整定闭锁电流值时,启动孤岛保护装置闭锁逆功率保护功能。

32、优选的,控制系统采用arm处理芯片和高速数字信号处理芯片adsp并行工作,arm处理芯片负责装置通信、人机交互,高速数字信号处理芯片adsp负责运算及保护逻辑功能。

33、本专利技术相比现有技术,具有以下有益效果:

34、通过引入光伏电流作为孤岛保护装置逆功率保护闭锁条件,当光伏电流很小且出现短时且数值较小的逆功率时,闭锁装置逆功率保护功能。该方法解决了由于厂用母线所带异步电动机空载运行时,可能引起功率出现负值进而导致逆功率保护误动作切除光伏电源的问题。工业企业通过引用该方法提高了光伏电源供电的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,定子侧电气量数学表达式:

3.根据权利要求2所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,励磁电路电动势数学表达式:

4.根据权利要求3所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,折算后转子电动势数学表达式:

5.根据权利要求4所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,异步电动机定子、转子功率数学表达式:

6.根据权利要求5所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于:电动机从电源吸收有功功率:

7.根据权利要求6所述一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统,其特征在于:采用权利要求1所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,包括:

8.根据权利要求7所述一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制系统,其特征在于:控制系统采用ARM处理芯片和高速数字信号处理芯片ADSP并行工作,ARM处理芯片负责装置通信、人机交互,高速数字信号处理芯片ADSP负责运算及保护逻辑功能。

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【技术特征摘要】

1.一种基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,定子侧电气量数学表达式:

3.根据权利要求2所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,励磁电路电动势数学表达式:

4.根据权利要求3所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,折算后转子电动势数学表达式:

5.根据权利要求4所述基于光伏电流闭锁防孤岛保护装置的控制方法,其特征在于,异步电动机定子、转子功率...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘兴李杰丁宁孟鑫秦云刚
申请(专利权)人:江苏金智科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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