本發(fā)明屬于自動測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的革新和能源危機的加重，風電電站、光伏電站裝機容量日趨增大，新能源發(fā)電日益重要。但是新能源呈現(xiàn)出功率隨機性、電壓波動性等一系列的問題，尤其是容易發(fā)生電壓跌落情況。為了規(guī)范新能源產(chǎn)品的接入，國家出臺了一系列標準進行約束，推薦在新能源電站中安裝10％～20％裝機容量的靜止鏈式同步補償器。為了進行遠距離新能源電能輸送，需要采用35kV或以上電壓等級的裝置，在此電壓等級上進行能量傳輸。

目前大功率電力電子設(shè)備制造都需要完善的試驗設(shè)備和試驗系統(tǒng)。制造廠商大都位于市區(qū)，所用電網(wǎng)屬

于弱電網(wǎng)系統(tǒng)。隨著SVG容量的增大，廠內(nèi)并網(wǎng)失敗會對廠用電網(wǎng)系統(tǒng)造成沖擊，導致配電網(wǎng)1級開關(guān)由于過壓、過流問題脫網(wǎng)，導致區(qū)域性脫網(wǎng)停電。

低壓側(cè)開關(guān)(接觸器)自身脫扣保護多采用熱繼電器保護，表1為熱繼電器保護時間。從下表知：6倍額定電流時，熱繼電器的保護時間大于5s。以10M容量的SVG為例，假設(shè)低壓側(cè)為690V，高壓側(cè)額定電流為577A，折合到低壓側(cè)的電流為4831A，該電流對于低壓接觸器來說很大，熱繼電器保護不及時，高壓側(cè)每次電流沖擊都有可能導致開關(guān)損壞。

表1熱繼電器保護時間

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護方法及裝置，以在廠內(nèi)頻繁并網(wǎng)試驗時保護廠用電。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護方法，包括三個方法方案：

方法方案一，包括如下步驟：

1)采集主回路中電壓和電流數(shù)據(jù)；

2)計算主回路中的功率；

3)將功率與功率保護限值作比較，當功率大于功率保護限值時，將SVG裝置停機。

方法方案二，在方法方案一的基礎(chǔ)上，還包括在采集電壓和電流數(shù)據(jù)后，將電壓和電流數(shù)據(jù)分別與電壓限值和電流限值進行比較的步驟。

方法方案三，在方法方案一的基礎(chǔ)上，還包括計算電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)的步驟。

本發(fā)明還提供一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護裝置，包括四個裝置方案：

裝置方案一，所述保護裝置包括電源單元、開出回路單元和功率采集計算單元；所述功率采集計算單元包括模入采集模塊和中央處理器；模入采集模塊用于采集主回路中的電壓和電流數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)反饋給中央處理器；中央處理器用于計算主回路中的功率，將功率與功率保護限值作比較，當功率大于功率保護限值時，控制開出回路單元，將SVG裝置停機。

裝置方案二，在裝置方案一的基礎(chǔ)上，所述保護裝置還包括功率保護限值設(shè)置單元，所述功率保護限值設(shè)置單元為用于設(shè)置非連續(xù)的功率保護限值的撥碼開關(guān)或者用于設(shè)置平滑連續(xù)的功率保護限值的觸摸屏。

裝置方案三，在裝置方案一的基礎(chǔ)上，所述保護裝置還包括監(jiān)控后臺單元。

裝置方案四，在裝置方案一的基礎(chǔ)上，所述中央處理器為TMS320F28335型DSP。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在SVG試并網(wǎng)調(diào)試階段及廠內(nèi)并網(wǎng)運行中，通過對低壓側(cè)線路電流和電壓的檢測，實時計算主回路中的功率。在廠內(nèi)并網(wǎng)試驗發(fā)生故障時，能夠快速響應(yīng)功率變化，快速將SVG從電網(wǎng)中脫離，減少對弱電網(wǎng)的沖擊及對低壓側(cè)開關(guān)的損壞，以在廠內(nèi)頻繁并網(wǎng)試驗時保護廠用電。

附圖說明

圖1是一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護裝置的原理圖；

圖2是一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護裝置的功率采集計算單元的原理圖；

圖3是一種基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。

如圖1和圖2所示，基于SVG并網(wǎng)試驗的低壓配電柜的保護裝置包括電源單元、開出回路單元和功率采集計算單元；功率采集計算單元包括模入采集模塊和中央處理器。模入采集單元用于采集主回路中的電壓和電流數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)反饋給中央處理器；中央處理器(采用TMS320F28335型DSP)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果，計算功率，將功率與功率保護限值作比較，當功率大于功率保護限值時，控制開出回路單元，將SVG裝置停機。其中，開出回路單元與SVG裝置急停開入節(jié)點相連。

另外，功率采集計算單元還包括用于將低電壓和電流數(shù)據(jù)分別與電壓限值和電流限值作比較的越限信號比較模塊，越限信號比較模塊再將結(jié)果反饋給中央處理器。

該保護裝置還包括功率保護限值設(shè)置單元，功率保護限值設(shè)置單元可為撥碼開關(guān)，用于設(shè)置非連續(xù)的功率保護限值的撥碼開關(guān)，比如撥碼為“1”，代表功率在100kVA保護，比如撥碼為“5”，代表功率在500kVA保護；或者為觸摸屏，用于設(shè)置平滑連續(xù)的功率保護限值，比如對功率保護限值在0-2300kVA進行選擇設(shè)置。

該保護裝置還包括用于人機交互、數(shù)據(jù)監(jiān)控的監(jiān)控后臺單元。監(jiān)控后臺單元以電腦作硬件平臺，以Studio.NET開發(fā)工具制作的監(jiān)控軟件。如圖3所示，將采集的電壓、電流數(shù)據(jù)，以及計算得到的視在功率、有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)等顯示出來，操作界面友好，參數(shù)設(shè)置便捷，可時刻控制測試進度及記錄測試數(shù)據(jù)，保證了裝置本身數(shù)據(jù)的可追溯性。監(jiān)控后臺單元與中央處理器通過RS485與功率采集計算單元進行通信。

該裝置檢測流程短、效率高、檢測成本低、故障定位準，解決了以下問題：大容量并網(wǎng)時對弱點網(wǎng)的沖擊；有效減少SVG并網(wǎng)失敗時過流對低壓側(cè)開關(guān)的損壞；防止SVG并網(wǎng)試驗中測試人員的誤操作。

工作過程如下：

1)裝置上電，設(shè)置功率保護限值。對功率保護限值進行設(shè)定的方式有兩種：一種是通過撥碼開關(guān)對功率保護限值進行非連續(xù)的設(shè)置，另一種是通過觸摸屏對功率保護限值進行平滑連續(xù)的設(shè)置。

2)SVG并網(wǎng)運行中，對輸出電網(wǎng)功率實時監(jiān)測，模入采集模塊將采集到的電壓和電流數(shù)據(jù)進行信號調(diào)理，然后傳遞給越限信號比較模塊，越限信號比較模塊將檢測結(jié)果反饋給中央處理器，中央處理器計算主回路中的功率，將功率與功率保護限值作比較。

3)在裝置發(fā)生故障時，即功率大于功率保護限值時，將保護裝置的開出節(jié)點并入SVG“急?！遍_入節(jié)點，迅速將SVG從電網(wǎng)中脫離，用以在廠內(nèi)頻繁并網(wǎng)試驗時保護廠用電。測試中的故障以報文形式記錄，便于快速查找故障時SVG所發(fā)出的有功、無功、視在功率等，并對故障點的電壓、電流數(shù)據(jù)記錄保存，有效保證了并網(wǎng)試驗中問題的可追溯性，使測試過程更加方便、快捷、準確。