一种孤岛检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种孤岛检测系统，包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与滤波电路串联，滤波电路与调理电路串联，调理电路连接有CPU处理器，CPU处理器连接有GPIO控制模块和EPWM控制模块；CPU处理器上设有ECAP模块和AD采样模块，所述CPU处理器通过ECAP模块和AD采样模块分别与EPWM控制模块和GPIO控制模块连接。本实用新型专利技术的有益效果为：安装方便，安装时不需对现有电网进行改动，直接连接到点网上就可以使用；检测效率高、干扰小，不仅可以有效的检测到电网孤岛，且检测时对电网的干扰小，不影响电网的正常使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子领域，尤其涉及一种光伏并网逆变器的孤岛检测系统。
技术介绍
在我国，电能紧缺已经是ー个非常严峻的问题，光伏并网发电有望在未来缓解这一紧张的局面。当越来越多的光伏发电系统并接到电网上时，就带来了电网保护的新现象——孤岛现象。所谓孤岛现象，是指当电カ公司因故障或停电维修而停止供电时，用户端的并网逆变器仍处于工作状态，使得并网逆变器和周围的负载形成的一个电カ公司无法控制的自供电网络。光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果(I)电网无法控制孤岛中的电压和频率，若电压和频率超出允许的范围，可能会对用户的设备造成损坏；(2)若负载容量大于光伏发电系统容量，光伏发电系统过载运行，易被烧毁；(3)与光伏发电系统相连的线路仍然带电，对检修人员造成危险，降低电网的安全性；(4)对孤岛进行重合闸操作会导致该线路再次跳闸，还有可能损坏光伏发电系统和其它设备。可见，研究孤岛检测方法及保护措施，将孤岛产生的危害降至最低具有十分重要的现实意义。以光伏逆变器为代表的各种并网逆变器通常要求具备孤岛检测功能。被动式的孤岛检测方法存在较大孤岛检测盲区，主动检测法提高了孤岛检测的可靠性，但其在并网逆变器的输出中施加了扰动，影响了并网电能质量。在光伏电源的孤岛检测中，单纯的被动式检测方法容易漏检，因此常采用主动与被动相结合的方法，一方面主动对逆变器输出施加扰动，另一方面，随时检测公共点的电压、频率、谐波等的变化，从而判断电网的存在情況。既能广泛适用于各种负载，又尽量減少对电网的不良影响，是对并网光伏系统孤岛检测技术的基本要求。因此，对现有技术应当进ー步改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供ー种孤岛检测系统，以克服目前现有技术检测电网孤岛效果差、检测时对电网干扰大的问题。本技术的目的是通过以下技术方案来实现ー种孤岛检测系统，包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与滤波电路串联，滤波电路与调理电路串联，调理电路连接有CPU处理器，CPU处理器连接有GPIO(通用输入输出端ロ)控制模块和EPWM (增强型脉宽调制器)控制模块；CPU处理器上设有包括ECAP (电子线路分析程序)模块和AD采样模块，所述CPU处理器通过ECAP模块和AD采样模块分别与EPWM控制模块和GPIO控制模块连接。本技术的有益效果为安装方便，安装时不需对现有电网进行改动，直接连接到点网上就可以使用；检测效率高、干扰小，不仅可以有效的检测到电网孤岛，且检测时对电网的干扰小，不影响电网的正常使用。附图说明下面根据附图对本技术作进ー步详细说明。图1是本技术实施例所述的ー种孤岛检测系统的结构框图；图2是本技术实施例所述的ー种孤岛检测系统的使用状态框图；图3是本技术实施例所述的ー种孤岛检测系统的主动频移检测电压电流数据图；图4是本技术实施例所述的ー种孤岛检测系统的检测数据图。图中1、霍尔传感器；2、滤波电路；3、调理电路；4、CPU处理器；5、ECAP模块；6、AD采样模块；7、GPIO控制模块；8、EPWM控制模块。具体实施方式如图1所示，本技术实施例所述的ー种孤岛检测系统，包括霍尔传感器1，所述霍尔传感器I与滤波电路2串联，滤波电路2与调理电路3串联，调理电路3连接有CPU处理器4，CPU处理器4连接有GPIO控制模块7和EPWM控制模块8 ；CPU处理器4上设有ECAP模块5和AD采样模块6，所述CPU处理器4通过ECAP模块5和AD采样模块6分别与EPWM控制模块8和GPIO控制模块7连接。如图2所示，H桥由四个开关管构成，主要完成全桥逆变，调制方式采用单极性调制方式。SI开关连接了逆变器和电网之间，当孤岛现象发生时及时的与电网切断。RLC是逆变器需要带的负载，调节RLC的值可以完全匹配掉逆变器的有功和无功，并且调节品质因数到预期的数值。霍尔传感器I采集电网的电压信号，并通过电磁信号的转换，把交流220伏变换到弱信号。霍尔传感器I输出的信号会有些杂波，需要经过滤波电路2，这样采集到的信号才会是比较圆滑的正弦波。调理电路3把正弦波信号的伏值调整到CPU处理器4可以识别的范围内。同时把正弦波转化成与正弦波同频的方波和正弦波两种波形。CPU处理器4的ECAP模块5接收到方波信号后可以很精确的计算出方波的频率，也就是正弦波的频率。从而可以知道此时逆变器输出交流信号的频率，根据此频率进行判断并作出处理。CPU处理器4的AD采样模块6接收到正弦波信号，一方面可以知道电网的伏值，另一方面判断电网的频率。根据电网的伏值和频率可以判断是否发生了孤岛现象。CPU处理器4根据采集到的电网电压的伏值和频率来判断是否发生孤岛现象，一旦发现孤岛现象，立即进行相应的处理，停止发送PWM波到EPWM控制模块8，EPWM控制模块8进而断开并网开关。本系统采用被动孤岛和主动孤岛相结合的检测方法进行检测。被动孤岛采用过/欠压ー过/欠频方法，此方法检测简単，对逆变器的输出无影响，但是它存在较大的检测盲区；主动孤岛采用频率扰动的方法， 此方法是通过频率扰动来实现，増加的频率扰动势必会给逆变器输出带来电能质量的下降。光伏逆变器的行业标准要求为在2s内检测出孤岛并作保护。综合标准的要求和电能质量的情况两方面，采用在2秒内前1. 8 (tl)秒采用被动孤岛和无初始截断系数的带正反馈的主动频移检测式孤岛检测方式，后0. 2 (t2)秒采用带正反馈的主动频移检测式孤岛检测方式。较为常用的带正反馈的主动频移法的公式是如式(I)所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种孤岛检测系统，包括霍尔传感器（1），其特征在于：所述霍尔传感器（1）与滤波电路（2）串联，滤波电路（2）与调理电路（3）串联，调理电路（3）串联有CPU处理器（4），CPU处理器（4）连接有GPIO控制模块（7）和EPWM控制模块（8）；CPU处理器（4）上设有ECAP模块（5）和AD采样模块（6），CPU处理器（4）通过ECAP模块（5）和AD采样模块（6）分别与EPWM控制模块（8）和GPIO控制模块（7）连接。

【技术特征摘要】
1.一种孤岛检测系统，包括霍尔传感器(I)，其特征在于所述霍尔传感器(I)与滤波电路(2)串联，滤波电路(2)与调理电路(3)串联，调理电路(3)串联有CPU处理器(4)，CPU 处理器(4)连接有GPIO控制模块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，
申请(专利权)人：北京京仪绿能电力系统工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：