【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网系统，具体涉及到一种分布式电源并网接入系统。
技术介绍
1、分布式电源是指相对于传统集中式电源而言的一种新型电源系统，它拥有更小的规模和更灵活的布局。随着环境保护意识的增强和能源需求的增加，分布式电源的发展受到了广泛关注。分布式电源具有接近负荷的特点，可以在电力系统中直接供电，并且更加灵活，能够更好地应对用户多样化的需求。
2、在分布式电源并网接入的过程中，由于其特殊性和复杂性，仍然存在许多问题和挑战，首先分布式电源的发电容量较小，连接的节点多，导致并网系统的复杂性增加，与此同时，分布式电源的接入对电力系统的稳定性有一定影响，如何在并网接入过程中保证电力系统的稳定运行仍是亟待解决的一个技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种分布式电源并网接入系统。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种分布式电源并网接入系统，包括电源并网模块、控制模块和保护装置模块；
3、所述电源并网模块包括并网逆变器单元、并网策略单元和功率质量分析单元；
4、其中，并网逆变器单元，用于并网逆变器的逆变功能和电网接入性能的设计、并网逆变器的控制以及并网逆变器的功率损耗、效率和输出功率波动的分析；
5、并网策略单元，包括电压控制策略、频率控制策略和电流控制策略；电压控制策略通过控制分布式电源输出电压的大小，使并网电压与电力网络的稳定值保持一致，频率控制策略通过控制分布式电源的输出
6、功率质量分析单元，用于分析供电电源所提供的电能在电压、频率和波形的质量；
7、所述控制模块包括算法设计与仿真单元、实验平台搭建与实验结果分析单元以及综合评价单元；
8、其中，算法设计与仿真单元，用于电源并网电压和电流的实时监测和计算，根据目标采取合适的算法模型，并利用matlab/simulink软件进行仿真，通过建立仿真模型，对算法在不同条件下的性能进行评估，并对参数进行优化；
9、实验平台搭建与实验结果分析单元，通过选择合适的硬件设备和软件工具，搭建实验平台，设定逆变器的工作模式和负载的功率参数，并设置数据采集系统的采样率和采样时间参数，设定参数之后，进行实验操作，记录采集到的数据，最后对实验结果进行分析；
10、所述保护装置模块包括保护装置本体、故障检测保护单元、理论分析单元和性能评价单元；
11、其中，保护装置本体主要负责监测电力系统中的各种电气参数，并根据预定的保护策略进行判断和控制；
12、故障检测保护单元，用于保护装置的电压监测、电流监测、频率监测以及过电压、过电流、低电压保护；
13、理论分析单元，用于故障检测保护单元中电压监测、电流监测、频率监测结果的理论分析；
14、性能评价单元，通过对实验平台模拟的各种故障和异常情况，以及对保护装置响应时间、准确性和可靠性测试的结果分析，作出最终的性能评价值。
15、进一步的，所述逆变功能设计主要用于将分布式电源产生的直流电转换为交流电并输入电网，同时还包括逆变器的拓扑结构、开关管控制和滤波电路设计；所述电网接入性能设计用于解决并网逆变器与电网的匹配逆变功能，也包括逆变器的电压和频率控制设计。
16、进一步的，所述并网逆变器的控制是采用算法设计与仿真进行控制，其中算法设计与仿真是通过建立逆变器的数学模型，运用控制算法对逆变器的工作进行仿真与分析。
17、进一步的，所述功率质量分析单元中包含电压稳定性、谐波防控、电能不平衡以及功率因数分析；
18、其中；电压稳定性分析主要分为电压波动和电压波形参数分析，其影响因素包括系统中的电源变动、能量传输过程中的电源冲击和负荷的变化；
19、谐波防控的措施包括使用谐波滤波器、优化电源设计、控制设备的谐波排斥；
20、电能不平衡的分析措施是设计一种可实时监测电能不平衡的方法，并通过调整分布式电源的输出来保证电能的有效平衡；
21、功率因数分析包括使用功率因数修正装置和优化系统参数。
22、进一步的，所述算法设计与仿真单元中，仿真过程中需要考虑并网逆变器在不同工况下的运行情况，包括电压波动、电流波动，通过改变仿真模型中的输入条件，验证算法的性能，并分析其对系统稳定性和功率质量的影响。
23、进一步的，所述搭建实验平台需要选择合适的硬件设备和软件工具，选择了一台计算机作为控制主机，在此基础上，通过usb接口和数据采集卡进行接口连接，同时为了模拟分布式电源的实际情况，选择合适的负载以及逆变器设备；
24、其中，负载采用不同功率的电阻和电感，并通过变压器进行调整；同时，采用labview软件进行实时数据监测和图像显示。
25、进一步的，所述实验平台搭建与实验结果分析单元中，通过实验数据的统计和分析，得到逆变器输出的电压和电流波形，并根据逆变器的工作原理，分析电压和电流波形的波动情况，判断逆变器的输出是否稳定，最后通过计算得到逆变器的输出功率和功率因数指标，评估逆变器的性能。
26、进一步的，所述保护装置本体由硬件设备和软件组成；硬件设备包括各种保护元件和传感器组成；软件为相应的算法和控制策略，通过对电流、电压、频率参数的实时监测和分析，使得保护装置能够判断是否需要启动保护动作，并指导系统进行相应的控制和调整。
27、进一步的，所述保护装置本体会自动检测系统中的电流是否超过额定值，一旦超过则及时切断电源并采取相应的保护措施，包括切断电源或改变电源运行状态，同时也会对过电压、低电压进行保护。
28、进一步的，所述理论分析单元中，在电压监测时，通过采集电压信息，并基于设定阈值进行判断，判断是否存在过电压或低电压现象；
29、在电流监测时，采用电流传感器来实时监测电流的变化，并根据设定的阈值来判断是否存在过电流现象；
30、在频率监测中，通过采集电网频率信息，并与设定的频率范围进行比较，判断是否存在频率异常。
31、本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术通过研发分布式电源并网接入系统，从而使分布式电源能够将能量直接转化成电能并注入电网，从而可以增加电网的供电能力，提高供电质量，特别是在电力供需紧张时，分布式电源的接入可以有效缓解电力能源供应的压力，为用户提供可靠的电力；(2)本专利技术通过研发并网逆变器、并网策略和功率质量等关键技术，使得分布式电源并网接入系统可以提高电网的运行效率，分布式电源的并网接入能够实现电网与分布式电源之间的双向能量交互，通过运用先进的能源管理技术和控制策略，可以实现对分布式电源的有效控制和调度，最大程度地提高电网的运行效率，减少了电网的损耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种分布式电源并网接入系统，其特征在于：包括电源并网模块、控制模块和保护装置模块；
2.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，逆变功能设计主要用于将分布式电源产生的直流电转换为交流电并输入电网，同时还包括逆变器的拓扑结构、开关管控制和滤波电路设计；所述电网接入性能设计用于解决并网逆变器与电网的匹配逆变功能，也包括逆变器的电压和频率控制设计。
3.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，并网逆变器的控制是采用算法设计与仿真进行控制，其中算法设计与仿真是通过建立逆变器的数学模型，运用控制算法对逆变器的工作进行仿真与分析。
4.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，功率质量分析单元中包含电压稳定性、谐波防控、电能不平衡以及功率因数分析；
5.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，算法设计与仿真单元中，仿真过程中需要考虑并网逆变器在不同工况下的运行情况，包括电压波动、电流波动，通过改变仿真模型中的输入条件，验证算法的性能，并分析其对系统稳定性和功率质量的影响。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式电源并网接入系统，其特征在于：包括电源并网模块、控制模块和保护装置模块；
2.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，逆变功能设计主要用于将分布式电源产生的直流电转换为交流电并输入电网，同时还包括逆变器的拓扑结构、开关管控制和滤波电路设计；所述电网接入性能设计用于解决并网逆变器与电网的匹配逆变功能，也包括逆变器的电压和频率控制设计。
3.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，并网逆变器的控制是采用算法设计与仿真进行控制，其中算法设计与仿真是通过建立逆变器的数学模型，运用控制算法对逆变器的工作进行仿真与分析。
4.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，功率质量分析单元中包含电压稳定性、谐波防控、电能不平衡以及功率因数分析；
5.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，算法设计与仿真单元中，仿真过程中需要考虑并网逆变器在不同工况下的运行情况，包括电压波动、电流波动，通过改变仿真模型中的输入条件，验证算法的性能，并分析其对系统稳定性和功率质量的影响。
6.根据权利要求1所述的分布式电源并网接入系统，其特征在于，搭建实验平台需要选择合适的硬件设备和软件工具，选择了一台计算机作为控制主机，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏程，李伟，李娜，薛鹏程，韩金呈，沈文锐，卫璐璐，褚恩亮，李伟，郝帅，白添，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司吕梁供电公司，
类型：发明
国别省市：
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