防分布式发电系统向电网倒灌电功率的系统及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防分布式发电系统向电网倒灌电功率的控制方法，确切的说，涉 及一种防分布式发电系统向电网倒灌电功率（逆功率）的系统及控制方法，它特别适合于 用来防基于光伏的分布式发电系统向电网倒灌功率。
【背景技术】
[0002] 随着我国将光伏发电、风能发电等作为新能源的发展重点。目前，光伏、风力等发 电系统主要分为独立发电系统和并网发电系统两大类，其中独立发电系统的主要目的是： 为一定区域内的负载供电，然而由于太阳能、风能等新能源受环境和气候的影响较大，具有 明显的间歇性，为了高效、可靠地给负载供电，一般采用并网发电系统，在发电功率大于本 地负载所需功率时，并网发电系统可能会向电网输送电能，基于目前国内电网的技术水平 和管理水平等方面的因素，国家电网公司通常要求光伏并网系统以不可逆发电方式接入电 网，即光伏并网系统所发的电能由本地负载消耗，多余的电能不允许通过低压配电变压器 向上级电网送电，为此，国家电网公司出台的《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定 (试行）》明确规定：当光伏电站设计为不可逆并网方式时，应配置逆向功率保护设备，当检 测到逆向电流超过光伏电站额定输出的5%时，逆向功率保护应在0. 5-2秒内将光伏电站 与电网断开。
[0003] 对于分布式并网发电系统而言，防止将剩余电能送入电网是分布式并网发电系统 必不可少的功能。针对该功能和国家电网公司对分布式并网发电系统所出台《规定》，国内 有非常多的企业（如许继电气、阳光电源、创特电气、易事特电源等）和研宄机构研宄防逆 流的技术或装置，并且申请了相应的专利，用来保护各自的技术。
[0004] 如中国专利《一种防逆电流装置》(201120090188. 5)公开了一种防逆流装置，该专 利的技术方案是：通过电压与电流的测控仪表检测并网点的电流/电压，以此来判断是否 有多余电能送入电网，并且在发生多余电能进入电网时，采用补救措施来防止逆功率送入 电网，因此该技术方案对于逆功率采取的是事后补救方法，虽然起到了一定作用，但是依然 存在将多余电能被送入电网的情况，这可能会危及电网的安全运行。
[0005] 专利《一种应用于分布式发电并网接入防逆流智能检测方法》(CN103779834)该专 利的技术方案是通过检测并网点的电压、电流以及电压和电流的相位差来判断光伏并网系 统是否发生了逆流，然后决定是否断开逆变器，即专利CN103779834采用"通-断"方式防 逆功率。
[0006] 专利《一种并网发电系统防逆流方法和装置》（CN102868181A)的技术方案是通过 检测本地负载的功率来调节逆变器的输出功率，从而防止逆功率流入电网，上述专利公开 的防逆功率技术都是开环控制方案，此技术方案存在分布式发电系统中的负载功率不容易 检测和逆功率控制不精确等缺点。
【发明内容】
[0007] 基于现有技术中存在的诸多问题，本发明提供了一种防分布式发电系统向电网倒 灌电功率的系统，其中，包括：分布式发电装置和防逆功率装置；
[0008] 所述分布式发电装置包括电网和若干光伏逆变器，各所述光伏逆变器均各自连接 有一隔离变压器，并通过所述隔离变压器连接至所述电网，且各所述光伏逆变器通过隔离 变压器连接到一本地负载；
[0009] 所述防逆功率装置包括相连的采样调理板和控制电路板，所述采样调理板获取流 入所述电网的3路线电流和所述电网的2路线电压，并传送至所述控制电路板，籍由所述控 制电路板生成实时电流指令发送至各所述光伏逆变器的控制单元；
[0010] 其中，各所述光伏逆变器与隔离变压器之间均设置有一断路器，所述电网与所述 变压器之间还设置有一总断路器，电网输入端设有霍尔电流传感器；
[0011] 各所述光伏逆变器均包括一个三相逆变桥，且各所述三相逆变桥均连接一串光伏 电池板（PV)。
[0012] 上述的防分布式发电系统向电网倒灌电功率的系统，其中，所述控制电路板通过 485总线将实时电流指令发送至各所述光伏逆变器的控制单元；该电流指令为有功电流指 令和无功电流指令。
[0013] 上述的防分布式发电系统向电网倒灌电功率的系统，其中，各所述三相逆变桥的 三个输出端均串联有两个电感；
[0014] 任意一输出端串联的两个电感之间连接有一三角形连接的电容器，该电容器的三 端分别连接到串联的两个电感之间。
[0015] 同时本发明提供了一种防分布式发电系统向电网倒灌功率的控制方法，其中，包 括如下步骤：
[0016] 步骤Sl :对电网的电流和电压进行采样；
[0017] 步骤S2 :对采样的电流和电压进行变换，然后计算电网的电功率，所述电功率包 括有功功率Pstruct. p、无功功率Pstruct. q和视在功率Pstruct. s ;
[0018] 步骤S3 :控制无功功率及限幅处理，得到无功电流指令
[0019] 步骤S4 :若流向电网的视在功率Pstruct. s小于等于整个分布式发电系统额定容 量的5%，则令控制标志变量Under5_control_flag = 1，并且控制有功功率及限幅处理，得 到有功电流指令；
[0020] 若流向电网的视在功率Pstruct. S大于整个分布式发电系统额定容量的一预设 值，并且有功功率Pstruct. p〈0和控制标志变量Under5_control_flag = 1两者均成立，贝丨J 控制有功功率；
[0021] 若有功功率Pstruct. p〈0和控制标志变量Under5_control_f lag = 0均成立，则 逐渐增大有功电流电流指令，实现逆变器的软启动；
[0022] 若流向电网的视在功率Pstruct. s大于整个分布式发电系统额定容量的一预设 值，且有功功率Pstruct. p>0和1秒钟计时标志0ver5_Time_Delay〈40成立，则控制有功功 率，输出有功和电流指令，若〇ver5_Tim e_Delay〈40不成立，则让有功电流指令置"0" ；
[0023] 步骤S5 :通过总线向分布式发电系统中的逆变器发送有功电流指令和无功电流 指令；
[0024] 步骤S6 :各逆变器根据收到的电流指令调节各自的输出功率，并将电流接至所述 电网；
[0025] 步