同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測系統(tǒng)，它包括中央控制器，中央控制器通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，中央控制器采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓頻率信號，中央控制器通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)采集電站輸出電壓頻率，中央控制器通過微電網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)與并網(wǎng)逆變器控制單元和微電網(wǎng)儲能單元通信。不同于其他主動式孤島檢測法，本發(fā)明不需要時刻保持周期性擾動，只在疑似孤島情況下施加擾動，故對電能質(zhì)量影響較小。
【專利說明】同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國當(dāng)前面臨嚴(yán)重的能源供給和溫室氣體排放的雙重壓力。中國必須在今后20年?30年內(nèi)完成能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展可再生能源是中國能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。
[0003]傳統(tǒng)孤島檢測技術(shù)分為被動式孤島檢測和主動式孤島檢測兩種。常見的被動式孤島檢測法有:檢測公共點(diǎn)電壓的幅值、頻率或相位是否超出正常范圍；檢測公共點(diǎn)諧波變化是否超出正常范圍。被動式孤島檢測都存在較大的檢測盲區(qū)，所以一般都要結(jié)合主動式孤島檢測來縮小檢測盲區(qū)，主動式孤島檢測法是通過對并網(wǎng)逆變器輸出電流進(jìn)行周期性擾動來進(jìn)行，故對電能質(zhì)量有影響且會造成逆變器系統(tǒng)不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法及系統(tǒng)，對電網(wǎng)電能質(zhì)量影響較小且檢測快速。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:一種同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括中央控制器，中央控制器通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，中央控制器采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓頻率信號，中央控制器通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)采集電站輸出電壓頻率，中央控制器通過微電網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)與并網(wǎng)逆變器控制單元和微電網(wǎng)儲能單元通信。
[0006]按上述系統(tǒng)，所述的衛(wèi)星授時采用美國衛(wèi)星GPS系統(tǒng)或中國衛(wèi)星北斗系統(tǒng)。
[0007]一種利用上述同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法，其特征在于:它包括以下步驟:
[0008]步驟一、信號同步:
[0009]通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，使得大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號和電站輸出電壓擁有統(tǒng)一的時間標(biāo)簽；
[0010]步驟二、信號采集與處理:
[0011]采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號，并計算出公共連接點(diǎn)電壓頻率和與之對應(yīng)的信號采集時刻；
[0012]采集電站輸出電壓頻率及與之對應(yīng)的時刻；
[0013]步驟三、判斷孤島現(xiàn)象:
[0014]監(jiān)控并比較同一時刻公共連接點(diǎn)電壓頻率與電站輸出電壓頻率的差值，若二者差值突然增大，則發(fā)送指令控制微電網(wǎng)內(nèi)儲能單元或并網(wǎng)逆變器同步實(shí)施主動式頻移孤島檢測法來判定是否發(fā)生孤島。
[0015]按上述方法，所述步驟二計算出公共連接點(diǎn)電壓頻率和與之對應(yīng)的信號采集時刻的具體方式為:將采集到的大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號，轉(zhuǎn)換為矩形信號，通過比較該矩形信號相鄰上升沿的時間來求得公共連接點(diǎn)電壓頻率和周期；通過GPS秒脈沖及其所帶的時間標(biāo)簽來獲得與頻率檢測值對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)時間。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017]1、不同于其他主動式孤島檢測法，本發(fā)明不需要時刻保持周期性擾動，只在疑似孤島情況下施加擾動，故對電能質(zhì)量影響較小。
[0018]2、不同于現(xiàn)有孤島檢測法普遍采用的在并網(wǎng)逆變器上實(shí)施孤島檢測，該方法將孤島檢測功能交給微電網(wǎng)中央控制器來完成，減輕了并網(wǎng)逆變器的控制算法復(fù)雜性，解除了主動式孤島檢測與并網(wǎng)逆變器功率控制/頻率控制的耦合影響，也徹底消除了多逆變器并聯(lián)運(yùn)行時孤島檢測擾動間的干擾/削弱導(dǎo)致孤島檢測失敗的因素。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2為過零檢測電路的原理圖。
[0021]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，它包括中央控制器，中央控制器通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，中央控制器通過過零檢測電路(如圖2所示)采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓頻率信號，中央控制器通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)采集電站輸出電壓頻率，中央控制器通過微電網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)與并網(wǎng)逆變器控制單元和微電網(wǎng)儲能單元通信。衛(wèi)星授時可采用美國衛(wèi)星GPS系統(tǒng)或中國衛(wèi)星北斗系統(tǒng)等多種方式，本實(shí)施例中采用GPS接收器。
[0024]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的工作流程圖，它包括以下步驟:
[0025]步驟一、信號同步:通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，使得大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號和電站輸出電壓擁有統(tǒng)一的時間標(biāo)簽。
[0026]步驟二、信號采集與處理:采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號，并計算出公共連接點(diǎn)電壓頻率和與之對應(yīng)的信號采集時刻。
[0027]計算出公共連接點(diǎn)電壓頻率和與之對應(yīng)的信號采集時刻的具體方式為:將采集到的大電網(wǎng)與并網(wǎng)逆變器側(cè)的公共連接點(diǎn)的電壓信號，轉(zhuǎn)換為矩形信號，通過比較該矩形信號相鄰上升沿的時間來求得公共連接點(diǎn)電壓頻率和周期，即:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括中央控制器，中央控制器通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，中央控制器采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓頻率信號，中央控制器通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)采集電站輸出電壓頻率，中央控制器通過微電網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)與并網(wǎng)逆變器控制單元和微電網(wǎng)儲能單元通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的衛(wèi)星授時采用美國衛(wèi)星GPS系統(tǒng)或中國衛(wèi)星北斗系統(tǒng)。
3.一種利用如權(quán)利要求1或2所述的同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法，其特征在于:它包括以下步驟: 步驟一、信號同步: 通過衛(wèi)星授時獲得與國際標(biāo)準(zhǔn)時間保持同步的秒脈沖信號，使得大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號和電站輸出電壓擁有統(tǒng)一的時間標(biāo)簽； 步驟二、信號采集與處理: 采集大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號，并計算出公共連接點(diǎn)電壓頻率和與之對應(yīng)的信號采集時刻； 采集電站輸出電壓頻率及與之對應(yīng)的時刻； 步驟三、判斷孤島現(xiàn)象: 監(jiān)控并比較同一時刻公共連接點(diǎn)電壓頻率與電站輸出電壓頻率的差值，若二者差值突然增大，則發(fā)送指令控制微電網(wǎng)內(nèi)儲能單元或并網(wǎng)逆變器同步實(shí)施主動式頻移孤島檢測法來判定是否發(fā)生孤島。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步授時遠(yuǎn)程通信式孤島檢測方法，其特征在于:所述步驟二計算出公共連接點(diǎn)電壓頻率和與之對應(yīng)的信號采集時刻的具體方式為:將采集到的大電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)的電壓信號，轉(zhuǎn)換為矩形信號，通過比較該矩形信號相鄰上升沿的時間來求得公共連接點(diǎn)電壓頻率和周期。
【文檔編號】G01R31/00GK103728521SQ201410026336
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】劉芙蓉, 朱思瑞, 曹前, 陳偉, 朱國榮, 張東華, 黃建煌, 徐冰溶, 朱科俊, 范敏毅, 周小龍 申請人:武漢理工大學(xué)