一种分布式风力发电并网接口装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于风力发电技术领域，尤其设及一种分布式风力发电并网接口装置。
【背景技术】
[0002] 分布式风力发电是指区别于W往集中式、大规模风力发电的建设方法，一般建在 用户侧，所发出的电力W自用为主，多余的电量输送给公共电网。其特点具有发电容量相对 小，主要接入城市配电网，接入的电压等级不超过lOkV，发电场所靠近负荷区域，电能利用 率高等特点。目前主要应用在工业厂房、公共建筑和居民建筑的屋顶上。分布式风力发电降 低了风力发电接入的口滥，且避开了集中建设带来的并网困难，损耗大，对电网冲击大运样 的不利因素，更加充分的利用了太阳能资源，促进了绿色能源的发展。
[0003] 但分布式风力发电目前也有自身发展的困难，特别是并入城市配电网后，改变了 配电网原有的受电结构，变为多电源结构。改变了 W往配电网几十年来单一受电结构的模 式，因此如何解决分布式风力发电并网给电力系统带来的电压波动、谐波注入、继电保护设 备的影响；如何根据分布式风电机组的容量，选择接入的电压等级和并网的方式;如何建设 引入了分布式风电的智能配电网调度系统，共同作用减少分布式风电接入对城市配电网带 来的不利影响，保障城市配电网的安全运行，成为了亟待解决的重要问题。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有分布式风力发电并网接口装置中存在的技术问题，本发明提供了一 种分布式风力发电并网接口装置。目的在于提供一种能够安全高效的实现分布式风力发电 的并网。
[0005] 为解决上述技术中存在的问题，本发明是通过W下技术方案实现的：
[0006] -种分布式风力发电并网接口装置，包括检测单元、处理单元和驱动单元；
[0007] 所述检测单元包括第一电流电压检测装置、第二电流电压检测装置、第=电流电 压检测装置W及过零检测装置；
[0008] 所述处理单元与所述第一电流电压检测装置、第二电流电压检测装置、第=电流 电压检测装置、过零检测装置W及驱动单元相连接；
[0009] 所述驱动单元与所述处理单元相连接，能够将所述处理单元的电信号反馈至DC-DC变换器。
[0010] 所述第一电流电压检测装置与风力发电列阵相连接，自风力发电列阵发出的电经 第一电流电压检测装置检测到信号转变为所述处理单元能够感知和处理的直流电压量。
[0011] 所述第二电流电压检测装置为直流电流电压检测装置，自风力发电列阵发出的电 经DC/DC变换器转换后，由第二电流电压检测装置检测到信号并转变为处理单元能够感知 和处理的直流电压量。
[0012] 所述第=电流电压检测装置为交流电流电压检测装置，由第=电流电压检测装置 检测到信号并转变为所述处理单元能够感知和处理的直流电压量。
[0013]所述处理单元根据输入信号，分析是否形成功率事件，然后根据不同的功率事件 选择相应的控制规律生成PWM信号，经驱动单元控制DC/DC变换器中的功率开关管;设定D为 所述功率开关管的占空比，将步长A D按大小分成两个等级:第一步长A化和第二步长A化， 第一步长大于第二步长，对于因外部条件突然变化引起风力发电工作点远离最大功率点的 情形适合用第一步长A化作为扰动去调节功率开关管的占空比D;采用第二步长A化作为扰 动去调节功率开关管的占空比D适用于风力发电的工作点刚好落在最大功率点附近时；由 于运行在Pm两侧时的工作点的A P/ A U的符号刚好相反，定义:函数Si= ( A P(k-i)/ A U(k-i))* (A Pk/A化）；函数S2=化-Pk-i)*(Uk-Uk-i)，Si和S2的符号能够确定风力发电运行工作点的 基本位置，并利用下列逻辑条件来定义MPPT控制的功率事件：
[0015] 其中，Pm为最大输出功率；A Pk为第k个运行在Pm两侧时的功率工作点的变化量，k 取自然数；A Uk为第k个运行在Pm两侧时的电压工作点的变化量;Emppti，Emppti2，Emppt3，Emppt4。 为最大功率点跟踪事件。
[0016] 所述的Emppti,如果事件Emppti发生，则说明当前风力发电工作点落在最大功率点左 侧且远离最大功率点，应该大步长的减小D来提高风力发电的输出电压，所述处理单元使得 Dk+i = D广 A Di;
[0017] 如果事件EMPPT2发生，则说明当前风力发电工作点落在最大功率点右侧且远离最大 功率点，应该大步长的增大D来降低风力发电的输出电压，所述处理单元使得Dw = Dk+A化；
[0018] 如果事件EMPPT3发生，则说明当前风力发电工作点落在最大功率点左侧且就在最大 功率点附近，应该小步长的减小D来提高风力发电的输出电压，所述处理单元使得Dw = Dk- A化；
[0019] 如果事件EMPPT4发生，则说明当前风力发电工作点落在最大功率点右侧且就在最大 功率点附近，应该小步长的增大D来降低风力发电的输出电压，所述处理单元使得Dw = Dk+ AD2，
[0020] 化表不当自U占至比，Dk+i表不调节后占至比。
[0021] 所述处理单元输出的PWM信号经驱动单元去控制DC/DC变换器的功率开关的通断， 处理单元输出的PWM信号先通过=极管放大，然后采用光纤传输至光接收端，再将其转换为 电信号，最后输入所述驱动单元中，所述驱动单元对所述PWM信号进行处理，并驱动所述DC/ DC变换器中的功率开关管。
[0022] 所述的分布式风力发电并网接口装置，还包括保护单元，保护单元与处理单元相 连接。
[0023] 所述保护单元包括过压/欠压保护、过流保护、短路保护和过热保护，其中，过压/ 欠压保护，根据处理单元实时检测得到的输入直流、交流电压，若超出规定的范围，将停止 输出HVM信号，使并网接口装置停止工作，而过流保护，并网接口装置输出交流电流信号经 电流互感器转变为电压信号，经信号调理电路送入处理单元通道，处理单元处理并计算出 有效值，若有效值不在规定的范围内，将停止输出PWM信号，使并网接口装置停止工作，同时 短路保护，若系统出现短路故障，处理单元在规定的时间内停止输出HVM信号，使并网接口 停止工作。
[0024] 本发明的优点及有益效果是：
[0025] 本发明提供了一种分布式风力发电并网接口装置，该装置采用混成控制的变占空 比控制策略对风力发电进行MPPT控制;采用混成控制策略对分布式风力发电并网接口的输 出电流进行控制，使并网功率接口能够根据天气的变化选择运行在最佳模式，实现安全高 效并网。
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其他 的附图。
[0027] 图1是本发明第一实施方式分布式风力发电并网接口装置的实际并网应用示意 图；
[0028] 图2是本发明所述处理单元结构示意图；
[0029] 图3是本发明所述主程序模块控制流程示意图；
[0030] 图4是本发明所述MPPT模块控制流程示意图；
[0031 ]图5是本发明所述混成控制模块控制流程示意图；
[0032] 图6是本发明第二实施方式分布式风力发电并网接口装置的实际并网应用示意 图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。
[0034] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发明，但是本发明还可W 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可W在不违背本发明内涵的 情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035] 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表 示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的S维空间尺寸。
[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。
[0037] 如图1所示，图1是本发明第一实施方式分布式风力发电并网接口装置的实际并网 应用示意图。所述风力发电并网接口装置包括检测单元100、处理