[发明专利]一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统及方法，属于并网开关控制技术领域。其技术方案为：一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统，包括硬件并网控制部分和软件并网控制部分。本发明的有益效果为：本发明新能源发电系统在三相电网电压出现三相不平衡及谐波情况下，有效实现并网控制。

技术领域

本发明涉及并网开关控制技术领域，尤其涉及一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统及方法。

背景技术

随着世界和中国经济的发展，能源的消耗将急剧增加，使得我国将在未来一段时间内长期面临环境和资源的双重压力，学术界与工业界将目光聚集于清洁、可再生的太阳能、风能等新能源，大量的技术研究和国家的相关政策推动着这些能源的开发利用。新能源发电具有很大间歇性和不可控性等特征，风电场形式大规模集中接入电网主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等。大型能源电站接入电网之后，不可避免对电网造成冲击。因此，国家电网也针对分布式电源并网推出了相关的服务措施。

在我们的生活中，并网控制在光伏发电、风力发电等方面中应用广泛，且意义重大。如在光伏发电中，若并网光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，并网控制系统可以自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电。当电网因为某种原因突然停电时，并网系统可以自动切断，电网与光伏发电分离,成为独立发电工作状态。若并网控制不及时或者出现问题，则将对生活有很大的影响。所以并网控制在我们的生活中地位非常重要。分布式系统有效接入电网，可避免造成负面影响。当电网正常运行时，系统输出跟随电网，一旦出现故障，分布式系统能够完成低电压穿越或者切换到孤岛运行状态。这一系列控制信号来自于公共点电压信息,所以快速精确获取这些信息是整个控制的基础，设计电网同步并网策略非常重要，如何保证风力发电及光伏系统在国家电网标准框架下仍能够保持和电网的连接，并且能够对电网提供支撑来提高电力系统的稳定性这一问题是值得关注的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软硬件控制相结合，抗扰动能力强，能在三相电网电压出现的三相不平衡及谐波情况下有效实现并网控制的新能源发电自动并网开关控制系统及控制方法。

本发明是通过如下措施实现的：一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统，其中，包括硬件并网控制部分和软件并网控制部分；

所述硬件并网控制部分由频率检测电路、相位比较电路、幅值比较电路、多路运算比较放大器、锁存器、单稳态多谐振振荡器，以及同步判断与门逻辑电路组成，构成硬件并网控制电路；

所述软件并网控制部分由调理电路和DSP控制器组成的软件可编程锁相环控制电路；所述软件可编程锁相环控制电路用于检测机侧和网侧三相电压的相位信号及频率检测；

所述硬件并网控制部分和软件并网控制部分各自输出的三相电压信号依次通过或逻辑门电路、驱动及触发电路分别与并网接触器线圈并网，控制新能源的并网发电；就是控制机侧的并网发电，本发明中所述的新能源发电侧即为机侧。

作为本发明的一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统进一步的优化方案，所述控制系统还包括分别与所述频率检测电路、相位比较电路、幅值比较电路的输入端相连接的机侧信号采集器和网侧信号采集器，所述频率检测电路、相位比较电路、幅值比较电路的输出端分别连接所述多路运算比较放大器。

作为本发明的一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统进一步的优化方案，所述多路运算比较放大器的输出端分别与所述锁存器、单稳态多谐振振荡器的输入端连接，构成硬件并网控制信号传输通道。

作为本发明的一种软硬件结合新能源发电自动并网开关控制系统进一步的优化方案，所述网侧信号采集器与所述调理电路连接，所述调理电路输出端连接所述DSP控制器的控制端，构成软件并网控制信号传输通道。