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光伏并网发电系统的孤岛检测方法、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:4050992 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法,包括:检测光伏并网发电系统中的负载功率;判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配;是则选择主动检测模式进行孤岛检测;否则选择被动检测模式进行孤岛检测。相应地,还涉及一种孤岛检测装置及光伏并网发电系统。本发明专利技术通过将主动式孤岛检测与被动式孤岛检测结合,既减少了检测盲区,有效地保证了孤岛检测效率,又提高了电能质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏并网发电
,尤其涉及一种光伏并网发电系统的孤岛检测 方法、装置及系统。
技术介绍
随着经济的发展,人们对能源的需求也在不断增长,而现有使用的能源已经严重 短缺,因此太阳能成为当今最理想最环保的能源之一,并得到了越来越广泛的应用。太阳能 的利用主要包括热利用、化学利用和光伏利用。热利用的主要形式是太阳能热水器、太阳能 建筑以及太阳能热发电。光化学利用主要是太阳能光合作用、太阳能化学存储、太阳能催化 光解水制氢、太阳能光电化学转换等方面的新技术。光伏利用的主要形式是光伏发电,包括 独立供电和并网两种工作方式,过去光伏发电大多采用独立供电方式,但是随着电力电子 技术的进步和控制理论的发展,光伏产业已经逐步转向并网发电。参照图1,为光伏并网发电系统的结构。该光伏并网发电系统包括光伏阵列、逆变 器和控制器。其中,逆变器用于将光伏电池发出的电能逆变成正弦电流并入电网中;控制其 用于控制光伏电池最大功率跟踪、控制逆变器并网电流的波形和功率,使向电网转送的功 率与光伏阵列所发的最大功率电能相平衡。虽然光伏并网发电作为理想环保的发电形式之一,已经被越来越广泛地应用,但 是孤岛效应一直是光伏并网发电系统普遍存在的一个问题。孤岛效应是指当电网由于电气 故障、误操作或自然因素等原因中断供电时,光伏并网发电系统没能及时检测出停电状态 而脱离电网,仍然向周围的负载供电,从而形成一个电力公司无法控制的自给供电孤岛。因 此光伏并网发电系统需要具有及时地检测出孤岛效应的功能。现有的孤岛检测主要包括主动式和被动式两种。被动式检测是通过检测逆变器输 出端电压、频率或相位的变化。该被动式检测不会影响电能质量,但是检测盲区较大。主动 式检测是通过周期性地加入扰动信号,再检测逆变器输出端电压、频率或相位的变化。该主 动式检测的检测盲区小,但会给电能质量造成一定的影响。因此,急需一种可以综合主动式 和被动式检测方法的孤岛检测。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法、装置及系统, 旨在减少孤岛检测盲区,提高电能质量。本专利技术提供了一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法,包括以下步骤检测光伏并网发电系统中的负载功率;判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配;是则,选择主动检测模式进行孤 岛检测;否则选择被动检测模式进行孤岛检测。优选地,上述检测光伏并网发电系统中的负载功率具体包括采集光伏并网发电系统中负载的输出电流及电压;根据所述输出电流及电压,计算获得负载功率。优选地,上述判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配具体包括将负载功率与预置逆变器输出功率相减,获得功率差值;当所述功率差值小于或等于预置阈值,则判定负载功率与预置逆变器输出功率匹 配;当所述功率差值大于预置阈值,则判定负载功率与预置逆变器输出功率不匹配。优选地,上述主动检测模式采用的检测方法包括自动频率/相位偏移法、电压/ 频率正反馈法、输出有功扰动法或输出无功补偿法。优选地,上述被动检测模式采用的检测方法包括输出电压/频率检测法、电压谐 波检测法、相位偏移检测法或关键电量变化率检测法。本专利技术还提供了一种光伏并网发电系统的孤岛检测装置,包括检测模块,用于检测光伏并网发电系统中的负载功率;匹配模块,用于判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配;选择模块,用于当负载功率与预置逆变器输出功率匹配时,选择主动检测模式进 行孤岛检测;当负载功率与预置逆变器输出功率不匹配时,选择被动检测模式进行孤岛检 测。优选地,上述检测模块包括采集单元,用于采集光伏并网发电系统中负载的输出电流及电压;计算单元,用于根据所述输出电流及电压,计算获得负载功率。优选地,上述匹配模块包括差值获取单元,用于将负载功率与预置逆变器输出功率相减,获得功率差值;判断单元,用于当所述功率差值小于或等于预置阈值,则判定负载功率与预置逆 变器输出功率匹配;当所述功率差值大于预置阈值,则判定负载功率与预置逆变器输出功 率不匹配。优选地,上述选择模块选择的主动检测模式采用的检测方法包括自动频率/相 位偏移法、电压/频率正反馈法、输出有功扰动法或输出无功补偿法。优选地,上述选择模块选择的被动检测模式采用的检测方法包括输出电压/频 率检测法、电压谐波检测法、相位偏移检测法或关键电量变化率检测法。本专利技术还提供了一种光伏并网发电系统,包括孤岛检测装置,用于检测光伏并网 发电系统中的负载功率,判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配,当负载功率与预 置逆变器输出功率匹配时,选择主动检测模式进行孤岛检测;当负载功率与预置逆变器输 出功率不匹配时,选择被动检测模式进行孤岛检测。本专利技术通过将主动式孤岛检测与被动式孤岛检测结合,既减少了检测盲区,有效 地保证了孤岛检测效率,又提高了电能质量。附图说明图1是本专利技术相关的光伏并网发电系统的结构图;图2是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测方法一实施例的流程示意图;图3是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测方法一实施例中检测负载功率的流 程示意图4是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测方法一实施例中判断功率是否匹配 的流程示意图;图5是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测装置一实施例的结构示意图;图6是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测装置一实施例中检测模块的结构示 意图;图7是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测装置一实施例匹配模块的结构示意 图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。 具体实施例方式以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术主要针对光伏并网发电系统的孤岛检测中主动检测方式与被动检测方式 中各自存在的缺点,而将主动检测方式与被动检测方式综合,既能合理利用资源,又能减小 检测盲区,及时有效地检测出孤岛现象。图2是本专利技术光伏并网发电系统的孤岛检测方法一实施例的流程示意图。本实施例光伏并网发电系统的孤岛检测方法包括以下步骤步骤S10、检测光伏并网发电系统中的负载功率;步骤S11、判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配;是则转步骤S12 ;否则 转步骤S13 ;步骤Sll中的预置逆变器输出功率优选为逆变器的额定输出功率。步骤S12、选择主动检测模式进行孤岛检测;主动检测模式采用的的检测方法可以包括自动频率/相位偏移法、电压/频率正 反馈法、输出有功扰动法或输出无功补偿法。该几种方法在现有
已经非常成熟,在 此就不再赘述。步骤S13、选择被动检测模式进行孤岛检测。被动检测模式采用的的检测方法可以包括输出电压/频率检测法、电压谐波检 测法、相位偏移检测法或关键电量变化率检测法。该几种方法在现有
也已经非常 成熟,在此就不再赘述。参照图3,步骤SlO具体包括步骤S101、采集光伏并网发电系统中负载的输出电流及电压;通过电流互感器及电压互感器串联在负载电路中,分别采集光伏并网发电系统中 负载的输出电流及电压。步骤S102、根据输出电流及电压,计算获得负载功率。将步骤SlOl采集的负载的输出电流及电压,通过功率计算方法计算获得负载功 率。例如,单相负载电路时,将采集的负载的输出电流与电压进行相乘计算,获得负载功率。 三相负载电路时,则分别采集三相负载电路中各相电路的电流及电压,并将各相电路的电 流及电压相乘获得各本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法,其特征在于,包括以下步骤:检测光伏并网发电系统中的负载功率;判断负载功率与预置逆变器输出功率是否匹配;是则选择主动检测模式进行孤岛检测;否则选择被动检测模式进行孤岛检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳万里
申请(专利权)人:郑军
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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