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    重庆时时彩大小玩法: 光伏并网发电系统孤岛检测方法、装置和系统.pdf

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    并网发电 系统 孤岛 检测 方法 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110157748.9

    申请日:

    2011.06.13

    公开号:

    CN102222934A

    公开日:

    2011.10.19

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/38申请日:20110613|||公开
    IPC分类号: H02J3/38; G01R19/165; G01R19/175 主分类号: H02J3/38
    申请人: 深圳和而泰智能控制股份有限公司
    发明人: 宋护朝
    地址: 518057 广东省深圳市南山区科技园南区深圳航天科技创新研究院D10
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287 代理人: 胡海国
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110157748.9

    授权公告号:

    102222934B||||||

    法律状态公告日:

    2013.09.25|||2011.11.30|||2011.10.19

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种光伏并网发电系统孤岛检测方法,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述方法包括:检测高频信号发生器的输出电流;当所述输出电流小于设定的门限电流时,所述控制器向光伏系统发送停止供电的指令。本发明还提供了相应的装置和系统。本发明所提供的一种光伏并网发电系统孤岛检测方法、装置及系统,使得孤岛检测效率不受通信环境的影响,系统可靠性高,且可降低检测成本。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种光伏并网发电系统孤岛检测方法,其特征在于,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述方法包括:
    检测高频信号发生器的输出电流;
    当所述输出电流小于设定的门限电流时,所述控制器向光伏系统发送停止供电的指令。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在执行所述检测高频信号发生器的输出电流之前包括:
    检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则高频信号发生器不发送电流信号;
    当检测到交流过零信号时,则由控制器发出一闸门信号,控制高频信号发生器输出电流。

    3.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述检测高频信号发生器的输出电流包括:
    采集高频信号发生器的输出电流;
    比较所述输出电流与门限电流。

    4.  一种光伏并网发电系统孤岛检测装置,其特征在于,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述孤岛检测装置包括:
    第一检测???,用于检测高频信号发生器的输出电流;
    信号输出???,用于当所述输出电流小于设定的门限电流时,向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。

    5.  根据权利要求4所述的孤岛检测装置,其特征在于,还包括:
    第二检测???,用于检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则指示高频信号发生器不发送电流信号;当检测到交流过零信号时,则发出一闸门信号,该闸门信号指示高频信号发生器产生输出电流。

    6.  根据权利要求4或5所述的系统,其特征在于,所述第一检测??榘ǎ?BR>采集单元,用于采集高频信号发生器的输出电流;
    比较单元,用于比较所述输出电流与门限电流。

    7.  一种光伏并网发电系统,其特征在于,在电网侧并联有一具有高频陷波特性的高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述系统还包括孤岛检测装置,该孤岛检测装置包括:
    第一检测???,用于检测高频信号发生器的输出电流;
    信号输出???,用于当所述输出电流小于设定的门限电流时,向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。

    8.  根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述孤岛检测装置还包括:
    第二检测???,用于检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则指示高频信号发生器不发送电流信号;当检测到交流过零信号时,则发出一闸门信号,该闸门信号指示高频信号发生器产生输出电流。

    9.  根据权利要求7或8所述的系统,其特征在于,所述闸门信号宽度在100us-300us间,且闸门信号与交流过零信号同步。

    10.  根据权利要求7或8所述的系统,其特征在于,所述高频无源陷波器网络的陷波中心频率范围为:100K-400Khz。

    说明书

    说明书光伏并网发电系统孤岛检测方法、装置和系统
    技术领域
    本发明涉及到光伏发电领域,特别涉及到一种光伏并网发电系统孤岛检测方法、装置和系统。
    背景技术
    孤岛效应是光伏并网系统的特有电气现象。在光伏并网系统中,光伏发电输出与其它类型发电系统输出共同耦合到低压输电网络,共同为用户提供电能。但是当电网系统因事故或停电检修等原因而脱离供电,光伏并网发电系统没能及时检测出停电状态而脱离电网,仍然单独向周围的负载供电的现象,即为孤岛效应。孤岛效应会对配电系统的用户端设备造成不利的影响,甚至危害到检修人员的人身安全,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。
    现有的光伏反孤岛检测有被动式检测,主动式检测和外部检测。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,该方法不会影响电能质量,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。该方法检测盲区小,但会给电能质量造成一定的影响,而现有的外部检测通常使用电力载波通信或者其它通信方式检测,检测效率受电网或者信号环境影响较大,成本也较高。
    发明内容
    本发明提供一种光伏并网发电系统孤岛检测方法、装置及系统,使得孤岛检测效率不受通信环境的影响,系统可靠性高,且可降低检测成本。
    本发明提供一种光伏并网发电系统孤岛检测方法,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述方法包括:
    检测高频信号发生器的输出电流;
    当所述输出电流小于设定的门限电流时,所述控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    优选地,在执行所述检测高频信号发生器的输出电流之前,还包括:
    检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则高频信号发生器不发送电流信号;
    当检测到交流过零信号时,则由控制器发出一闸门信号,控制高频信号发生器输出电流。
    优选地,所述检测高频信号发生器的输出电流包括:
    采集高频信号发生器的输出电流;
    比较所述输出电流与门限电流。
    本发明提供一种光伏并网发电系统孤岛检测装置,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述孤岛检测装置包括:
    第一检测???,用于检测高频信号发生器的输出电流;
    信号输出???,用于当所述输出电流小于设定的门限电流时,向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    优选地,所述光伏并网发电系统孤岛检测装置还包括:
    第二检测???,用于检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则指示高频信号发生器不发送电流信号;当检测到交流过零信号时,则发出一闸门信号,该闸门信号指示高频信号发生器产生输出电流。
    优选地,所述第一检测??榘ǎ?
    采集单元,用于采集高频信号发生器的输出电流;
    比较单元,用于比较所述输出电流与门限电流。
    本发明还提供一种光伏并网发电系统,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同,所述系统还包括孤岛检测装置,该孤岛检测装置包括:
    第一检测???,用于检测高频信号发生器的输出电流;
    信号输出???,用于当所述输出电流小于设定的门限电流时,向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    优选地,所述孤岛检测装置还包括:
    第二检测???,用于检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则指示高频信号发生器不发送电流信号;当检测到交流过零信号时,则发出一闸门信号,该闸门信号指示高频信号发生器产生输出电流。
    优选地,所述闸门信号宽度在100us-300us间,且闸门信号与交流过零信号同步。
    优选地,所述高频无源陷波器网络的陷波中心频率范围为:100K-400Khz。
    本发明提供的一种光伏并网发电系统孤岛检测方法、装置和系统,在电网侧并联一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置一与所述高频无源陷波器网络具有相同信号频率的高频信号发生器,通过检测高频信号发生器的输出电流值,来控制光伏系统向电网供电,使得孤岛检测效率不受通信环境的影响,系统可靠性高,且可降低检测成本。
    附图说明
    图1为本发明光伏并网发电系统孤岛检测方法一实施例的流程示意图;
    图2为本发明光伏并网发电系统孤岛检测方法一实施例中检测的流程示意图;
    图3为本发明光伏并网发电系统孤岛检测方法又一实施例的流程示意图;
    图4为本发明光伏并网发电系统孤岛检测装置一实施例的结构示意图;
    图5为本发明光伏并网发电系统孤岛检测装置一实施例中检测??榈慕峁故疽馔?;
    图6为本发明光伏并网发电系统孤岛检测装置又一实施例的结构示意图;
    本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
    具体实施方式
    应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
    本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测方法一实施例中,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同。
    高频无源陷波器网络具有高频陷波器特性,即在一定的高频率范围内可呈现非常低的阻抗,因此只有在接收到高频电压时才可工作;而在低频率下,高频无源陷波器网络则会呈现非常高的阻抗,将该高频无源陷波器网络并联在电网侧,在没有接收到高频信号发生器发出的电流信号时则不工作。
    参照图1,本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测方法包括:
    步骤S101,检测高频信号发生器的输出电流;
    本实施例中,在光伏系统侧设置一高频电流检测器,该高频电流检测器可为电流耦合器,用于检测高频信号发生器的输出电流值。
    步骤S102,当所述输出电流小于设定的门限电流时,所述控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    根据检测出的高频信号发生器输出电流值的大小,将其与系统中设定的门限电流对比,如输出电流小于该门限电流时,即可判断该系统发生孤岛效应,此时,控制器会向光伏系统发送停指令,控制光伏系统停止供电。
    本发明提供的一种光伏并网发电系统孤岛检测方法,在电网侧并联一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置一与所述高频无源陷波器网络具有相同信号频率的高频信号发生器,通过检测高频信号发生器的输出电流值,来控制光伏系统向电网供电,使得孤岛检测效率不受通信环境的影响,系统可靠性高,且可降低检测成本。
    参照图2,在本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测方法一实施例中,步骤步骤S101包括:
    步骤S1011,采集高频信号发生器的输出电流;
    在高频信号发生器的输出端,采集高频信号发生器的输出电流。当高频信号发生器发出电流信号时,采集到的输出电流为该高频电流信号所产生的高频电流;当高频信号发生器不发出电流信号时,所采集到的输出电流仅为电力线中干扰信号的干扰电流。
    步骤S1012,比较所述输出电流与门限电流。
    将所采集到的该高频信号发生器输出电流值的大小与门限电流值对比,输出电流值的大小取决于高频信号发生器是否发出高频电流信号,当采集到输出电流为高频电流时,所检测出的输出电流值则大于门限电流;当采集到的输出电流仅为电力线中干扰信号的干扰电流时,所检测出的输出电流值则小于门限电流。
    在高频信号发生器的输出端采集高频信号发生器的输出电流,并检测该输出电流值的大小,该检测方法不受通信环境的影响,且由于高频无源陷波器网络的陷波特性,使得电流检测的可靠性高。
    参照图3,提出本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测方法又一实施例,在执行步骤S101之前,还包括:
    步骤S103,检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则高频信号发生器不发送电流信号;
    在电网侧设置一交流过零检测电路,检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,即交流电路过零中断,高频信号发生器不会发送电流信号,此时,高频电流检测器所检测到的高频信号发生器的输出电流值较小。
    步骤S104,当检测到交流过零信号时,则由控制器发出一闸门信号,控制高频信号发生器输出电流。
    如通过该交流过零检测电路检测到交流过零信号,控制器便会发出一闸门信号,控制高频信号发生器发出电流信号,此时,高频电流检测器所检测到的高频信号发生器的输出电流值则较大。
    通过在电网侧设置一交流过零检测电路,在交流信号过零点时控制高频信号发生器发出电流信号,当交流电路处于过零中断时,所检测到的电流值会减小,此时,便可判断电网处于关闭状态,可快速做出响应,使得系统可靠性高,并可提高检测速度。
    本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测装置一实施例中,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同。
    高频无源陷波器网络具有高频陷波器特性,即在一定的高频率范围内可呈现非常低的阻抗,因此只有在接收到高频电压时才可工作;而在低频率下,高频无源陷波器网络则会呈现非常高的阻抗,将该高频无源陷波器网络并联在电网侧,在没有接收到高频信号发生器发出的电流信号时则不工作。
    参照图4,本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测装置包括:
    第一检测???0,用于检测高频信号发生器的输出电流;
    信号输出???0,用于当所述输出电流小于设定的门限电流时,向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    本实施例中,在光伏系统侧设置一高频电流检测器,该高频电流检测器可为电流耦合器,第一检测???0检测高频信号发生器的输出电流值的大小。
    根据检测出的高频信号发生器输出电流值的大小,将其与系统中设定的门限电流对比,如输出电流小于该门限电流时,即可判断该系统发生孤岛效应,此时,信号输出???0向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    本发明提供的一种光伏并网发电系统孤岛检测装置,在电网侧并联一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置一与所述高频无源陷波器网络具有相同信号频率的高频信号发生器,通过检测高频信号发生器的输出电流值的大小,来控制光伏系统向电网供电,使得孤岛检测效率不受通信环境的影响,系统可靠性高,且可降低检测成本。
    参照图5,在本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测装置一实施例中,第一检测???0包括:
    采集单元11,用于采集单元,用于采集高频信号发生器的输出电流;
    比较单元12,用于比较所述输出电流与门限电流。
    在高频信号发生器的输出端,采集单元11采集高频信号发生器的输出电流。当高频信号发生器发出电流信号时,采集到的输出电流为该高频电流信号所产生的高频电流;当高频信号发生器不发出电流信号时,所采集到的输出电流仅为电力线中干扰信号的干扰电流。
    将所采集到的该高频信号发生器输出电流值的大小与门限电流值对比,输出电流值的大小取决于高频信号发生器是否发出高频电流信号,当采集到输出电流为高频电流时,所检测出的输出电流值则大于门限电流;当采集到的输出电流仅为电力线中干扰信号的干扰电流时,所检测出的输出电流值则小于门限电流。
    在高频信号发生器的输出端采集高频信号发生器的输出电流,并检测该输出电流值的大小,该检测方法不受通信环境的影响,且由于高频无源陷波器网络的陷波特性,使得电流检测的可靠性高。
    参照图6,提出本发明一种光伏并网发电系统孤岛检测装置又一实施例,该装置还包括:
    第二检测???0,用于检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则指示高频信号发生器不发送电流信号;当检测到交流过零信号时,则发出一闸门信号,该闸门信号指示高频信号发生器产生输出电流。
    在电网侧设置一交流过零检测电路,通过第二检测???0检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,即交流电路过零中断,高频信号发生器不会发送电流信号,此时,高频电流检测器所检测到的高频信号发生器的输出电流值较小。
    如第二检测???0检测到交流过零信号,控制器便会发出一闸门信号,控制高频信号发生器发出电流信号,此时,高频电流检测器所检测到的高频信号发生器的输出电流值则较大。
    通过在电网侧设置一交流过零检测电路,在交流信号过零点时控制高频信号发生器发出电流信号,当交流电路处于过零中断时,所检测到的电流值会减小,此时,便可判断电网处于关闭状态,可快速做出响应,使得系统可靠性高,并可提高检测速度。
    本发明还提供一种光伏并网发电系统,在电网侧并联有一高频无源陷波器网络,在光伏侧设置有一由控制器控制的高频信号发生器,所述高频无源陷波器网络与高频信号发生器的信号频率相同。
    在本发明一种光伏并网发电系统一实施例中,所述光伏并网发电系统还包括孤岛检测装置,该孤岛检测装置包括:
    第一检测???0,用于检测高频信号发生器的输出电流;
    信号输出???0,用于当所述输出电流小于设定的门限电流时,向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    本实施例中,在光伏系统侧设置一高频电流检测器,该高频电流检测器可为电流耦合器,第一检测???0检测高频信号发生器的输出电流值的大小。
    根据检测出的高频信号发生器输出电流值的大小,将其与系统中设定的门限电流对比,如输出电流小于该门限电流时,即可判断该系统发生孤岛效应,此时,信号输出???0向所述控制器输出关闭信号,以指示控制器向光伏系统发送停止供电的指令。
    所述孤岛检测装置还包括:
    第二检测???0,用于检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,则指示高频信号发生器不发送电流信号;当检测到交流过零信号时,则发出一闸门信号,该闸门信号指示高频信号发生器产生输出电流。
    在电网侧设置一交流过零检测电路,通过第二检测???0检测交流过零信号,如未检测到交流过零信号,即交流电路过零中断,高频信号发生器不会发送电流信号,此时,高频电流检测器所检测到的高频信号发生器的输出电流值较小。
    如第二检测???0检测到交流过零信号,控制器便会发出一闸门信号,控制高频信号发生器发出电流信号,此时,高频电流检测器所检测到的高频信号发生器的输出电流值则较大。
    在上述实施例中,所述闸门信号宽度在100us-300us间,且闸门信号与交流过零信号同步。
    当第二检测???0检测到交流过零信号时,控制器便可发出一与交流过零信号同步的闸门信号,该闸门信号的宽度可设置在100us-300us间。
    检测交流过零信号,控制器收到该信号后,便可迅速响应并发出一闸门信号,在交流过零点时检测高频信号发生器的输出电流,可有效避免电力线中干扰信号的干扰,使得到的输出电流值更准确。
    在上述实施例中,所述高频无源陷波器网络的陷波中心频率范围为:100K-400Khz。
    由于高频无源陷波器网络具有高频陷波器特性,即在一定的高频率范围内可呈现非常低的阻抗,因此只有在接收到高频电压时才可工作,可根据电网的特性,将该高频无源陷波器网络的陷波中心的频率范围设置为100K-400Khz。
    将高频无源陷波器网络的陷波中心的频率范围设置为100K-400Khz,使得高频无源陷波器网络只有在接收到该频率的高压时才可工作,在电网的低频率下,则其因不工作而不会耗电,可减小孤岛检测的成本。
    以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利?;し段?。

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