[发明专利]一种分布式电源接入测控保护一体机及方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式发电技术领域，尤其涉及一种分布式电源接入测控保护一体机及分布式电源接入测控保护方法。

背景技术

目前，随着大规模分布式电源接入电网，电网的稳定性和安全性受到很大影响。这是因为分布式电源出力的间歇性、波动性以及电力电子产品产生的电能质量等各种因素都对电网产生影响，特别是分布式电源发电量占整个电网比例很高时，即分布式电源高渗透率时，电网的安全和稳定性所受到的影响更大。影响面涉及电压、频率、功率角以及电网调度等。

此外，由于分布式电源的存在，传统辐射式的单向能量流动模式不再存在，取而代之的是能量的双向流动模式，这可能会导致孤岛现象的发生，所谓孤岛现象是指当电网供电因故障事故或停电维修而跳断时，用户端的分布式电源未能及时检测出孤岛状态，进而未能及时切离市电网络，形成由分布式电源和周围负载组成的一个自给供电的孤岛，孤岛将对电力设备及运行人员的人身安全造成伤害，并且影响供电质量。

另外，分布式发电电源在与电网并网发电时，建议自发自用，电网公司通常不允许有反向电流流入电网，在相关的标准中规定：当检测到反向电流超过额定输出的5％时，分布式发电电源应该在0.5～2s内停止向电网线路送电。因此需要采取防逆流的措施。

在现有技术中，为了实现孤岛检测、防逆流控制和电能质量控制，需要三个独立的专业控制设备，这使得整个控制系统的自动化程度比较低，控制过程复杂，故障率较高，后期的维护成本也较高；此外由于设备的种类较多，使得系统的工程造价居高不下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式电源接入测控保护一体机及分布式电源接入测控保护方法，将孤岛检测、防逆流控制和电能质量控制进行整合和优化，形成一体机的控制策略，提高了控制的智能化程度，降低了系统的造价成本。

本发明一方面提供一种分布式电源接入测控保护一体机，该一体机包括：

中央控制器，用于根据并网点的能量参数，利用防逆流控制算法，对分布式电源的发电量进行控制，以防止分布式电源的多余电量反送回电网；还用于根据并网点的电压和频率参数，检测孤岛的发生，并在孤岛发生后在规定的时间内将所述分布式电源与所述电网解列；还用于将监控的并网点的电能质量数据与预先设定的电能质量标准进行比较，通过比较结果控制电能质量单元对电能质量进行调节，以符合预先设定的电能质量标准。

在一个优选的实施例中，还包括：

电能质量监控单元，用于监控并网点的电能质量数据；

电网参数采集单元，用于监控并网点的电压和频率参数、以及并网点的能量参数。

在一个优选的实施例中，所述中央控制器利用防逆流控制算法，对分布式电源的发电量进行控制具体实现为：通过控制逆变器实现输出功率平滑控制。

在一个优选的实施例中，所述中央控制器根据并网点的电压和频率参数检测孤岛的发生具体实现为：利用逆变器孤岛检测保护机制进行电网侧的孤岛检测。

在一个优选的实施例中，还包括备用孤岛检测模块，用于在所述中央控制器检测孤岛功能失效的情况下进行孤岛检测。

本发明另一方面还提供一种通过分布式电源接入测控保护一体机实现分布式电源接入测控保护的方法，所述中央控制器包括中央控制器，该方法包括：

所述中央控制器根据并网点的能量参数，利用防逆流控制算法，对分布式电源的发电量进行控制，以防止分布式电源的多余电量反送回电网；

所述中央控制器根据并网点的电压和频率参数，检测孤岛的发生，并在孤岛发生后在规定的时间内将所述分布式发电电源与所述电网解列；

所述中央控制器将监控的并网点的电能质量数据与预先设定的电能质量标准进行比较，通过比较结果控制电能质量单元对电能质量进行调节，以符合预先设定的电能质量标准。

在一个优选的实施例中，所述分布式电源接入测控保护一体机还包括电能质量监控单元和电网参数采集单元；

该方法还包括；

所述电能质量监控单元监控并网点的电能质量数据；

所述电网参数采集单元监控并网点的电压和频率参数、以及并网点的能量参数。

在一个优选的实施例中，所述中央控制器利用防逆流控制算法，对分布式电源的发电量进行控制具体实现为：通过控制逆变器实现输出功率平滑控制。

在一个优选的实施例中，所述中央控制器根据并网点的电压和频率参数检测孤岛的发生具体实现为：利用逆变器孤岛检测保护机制进行电网侧的孤岛检测。