[发明专利]一种应用于微电网系统的智能功率方向检测装置和方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种应用于微电网系统的智能功率方向检测装置和方法。

背景技术：

微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术，可以实现其并网或孤岛运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响，最大限度地利用分布式电源出力，提高供电可靠性和电能质量。将分布式电源以微电网的形式接入配电网，被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。

微电网中微电源大致可以分为逆变器型微电源和旋转电机型微电源两类，其中既可能包含柴油发电机、微型燃气轮机等易于控制的电源，也可能包含如风力发电机、光伏电池等具有间歇性和不易控制的电源，通常还需要配置各种类型的储能装置。这些电源的投切以及相互影响增加了微电网研究的复杂性。如何正确安装并使用微电网中的各种设备成为目前研究的热点问题。

由于现场情况的复杂性以及安装工人操作的不规范性，往往很容易将互感器的极性连接错误，造成电压和电流相位角与正确相位角相差180度，使得采样计算得出的功率和功率方向与正确功率和功率方向相反，对带有防功率逆流、负载功率匹配以及并网发电功能的微电网系统会产生巨大影响，引起微电网系统进行错误的保护动作或对计量产生干扰，所以，在不依赖人工检测的情况下开发一种实现功率方向自动检测并校准的装置，将具有巨大的市场价值和经济效益。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是研究一种应用于微电网系统的智能功率方向检测装置和方法。解决了由于互感器安装方向不当造成的需人工调整或功率计量偏差的问题。

为解决上述技术问题，本发明按如下方式实现的：该装置通过采集电压、电流信号来计算和自动校准系统当前功率方向，其检测方法是：当系统上电运行时，首先控制模块通过有线/无线的通信方式，停止全部微电网系统并网发电，延时特定时间作为采样检测期，然后采样模块采集配电母线进线端的电压、电流信号矢量，通过计算模块计算当前电压、电流以及功率，参考全部微电网系统停止发电后的功率正向方向，即功率从电网侧流向负载侧，来判断和自动校准互感器模块在配电母线进线端的功率正向方向。

步骤1：互感器模块安装于配电母线与微电网公共连接点之间，与智能测控模块构成信号连接。

步骤2：当系统上电运行时，控制模块通过有线/无线的通信方式，停止全部微电网系统并网发电。

步骤3：延时特定时间后，采样模块开始采集配电母线进线端的电压、电流信号矢量。

步骤4：计算模块计算当前电压、电流以及功率。

步骤5：控制模块参考全部微电网系统停止发电后的功率正向方向，即功率从电网侧流向负载侧，来判断和自动校准互感器模块在电网进线端的功率正向方向。

本发明是一种应用于微电网系统的智能功率方向检测装置和方法，该装置适用于单相/三相电网，既不依赖于互感器的安装方向，同时也能保证微电网系统正常运行。

附图说明：

图1是功率方向检测系统结构图。

图2是功率方向检测工作原理图。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明主要由互感器模块和智能测控模块构成。互感器模块安装于配电母线与微电网公共连接点之间，与智能测控模块构成信号连接；智能测控模块包含了采样模块、控制模块和计算模块，其中采样模块主要用于采集配电母线进线端的电压、电流信号矢量；控制模块主要用于控制微电网系统并判断和自动校准互感器模块在配电母线进线端的功率方向；计算模块主要用于计算电压、电流和功率。

如图2所示，其检测方法是：当系统上电运行时，控制模块通过有线/无线的通信方式，停止全部微电网系统并网发电，延时特定时间作为采样检测期，然后采集模块采集当前配电母线进线端的电压、电流信号，通过计算模块计算当前电压、电流以及功率，参考全部微电网系统停止发电后的功率正向方向，即功率从电网侧流向负载侧，来判断和自动校准互感器模块在配电母线进线端的功率正向方向。