[发明专利]一种基于RC负载的台区防光伏并网逆变器孤岛保护装置

权利要求书

1.一种基于RC负载的台区防光伏并网逆变器孤岛保护装置，其特征在于，所述装置包括检测单元、计算单元和电容电阻柜；所述检测单元的输入端连接变压器二次侧，检测单元的输出端连接计算单元；电容电阻柜的一端连接变压器二次侧，电容电阻柜的另一端连接计算单元；所述装置作为外界扰动源结合逆变器自身的防孤岛保护功能，实现孤岛情况下逆变器的自动停机；

所述检测单元，用于实时采集配电台区变压器二次侧的电压、电流；所述计算单元，用于实时分析变压器低压侧电流、电压分析数据，通过逻辑算法，判别该台区是否进入孤岛状态；所述电容电阻柜，包含电容、电阻装置两部分，通过改造现有的无功补偿电容电阻柜实现，正常情况下电容电阻柜为无功补偿使用，一旦检测识别该台区为孤岛状态，立刻停止无功补偿功能，进入投切电容、电阻扰动防孤岛逻辑判断状态；

所述电容电阻柜中，电容C₁、C₂、C₃、……、C_n依次和电容控制开关S_1c、S_2c、S_3c.......、S_nc串联后并联，组成可调节的电容组；电阻R₁、R₂、R₃、……、R_n依次和电阻控制开关S_1R、S_2R、S_3R.......、S_nR串联后并联，组成阻抗组；

C₁＜C₂＜C₃......C_n；R₁＜R₂＜R₃......＜R_n

其中，C₁、C₂、C₃、...C_n为电容电阻柜中电容装置的电容值；R₁、R₂、R₃、...、R_n为电容电阻柜中电阻装置的电阻值。

2.根据权利要求1所述的一种基于RC负载的台区防光伏并网逆变器孤岛保护装置，其特征在于，所述孤岛状态的识别条件：

台区正常供电过程中，R、X为线路参数的定值，P、Q为线路有功功率，无功功率，投切电容器过程中引起X及Q变化，从而造成电压波动；

非孤岛状态：在投切电容器逐步投入过程中，当投入相邻电容器产生电压的变化为|U_C(n+1)-U_Cn|＜ΔU时，电压波动小于ΔU的阈值，表示高压侧开关闭合正常工作，为非孤岛状态；

其中U_Cn为某一次投切电容器后的电压值，U_C(n+1)为后一次投切电容器后电压值，ΔU为装置设置值；

孤岛状态：当连续3次投入相邻电容器产生电压的变化为|U_C(n+1)-U_Cn|＞ΔU时，电压波动超过ΔU的阈值，表示高压侧开关断开工作，为孤岛状态；逐步投入电容器，C₁、C₂、C₃、...C_n，若光伏并网逆变器依然未停机保护，则立刻投入R₁、R₂、R₃、...、R_n，直到扰动逆变器停机为止。

3.根据权利要求1所述的一种基于RC负载的台区防光伏并网逆变器孤岛保护装置，其特征在于，所述电容电阻柜的动作逻辑如下：

检测单元实时采集台区低压侧电压、电流实时数据，采集完成后传送计算单元，计算单元逻辑判断完成后；当不满足孤岛状态时，电容电阻柜为补偿无功使用，电容电阻柜不受台区防光伏并网逆变器孤岛保护装置控制，依功率因数为目标补偿无功，为正常JB功能；当满足孤岛条件电容电阻柜受台区防光伏并网逆变器孤岛保护装置控制，通过控制电容器投切开关S_1c、S_2c、S_3c.......S_nc和电阻器投切开关S_1R、S_2R、S_3R.......S_nR，逐步投入电容、电阻；当投切电容电阻满足光伏并网逆变器扰动过程中的电压值时，逐步增加光伏并网逆变器的扰动量，直到扰动光伏并网逆变器停机为止。