一种快速检测孤岛装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种快速检测孤岛装置，属于低压电网领域。本实用新型包括光伏电池板(1)、储能电池组件(2)，光伏电池板(1)或储能电池组件(2)通过逆变器组(3)与并网变压器(5)连接，并网变压器(5)与电网(6)连接，在并网变压器(5)与电网(6)连接之间设有并网并网静态开关(7)，逆变器组(3)与并网变压器(5)之间设有负荷阻抗(8)。通过采集逆变器侧与网侧电压并比较作为逆变器组(3)控制的附加信号，能使逆变器快速检测孤岛状态，可以保证重要负荷的供电连续性，提高微电网运行效率。可在多台并联的逆变器同时运行情况下检测孤岛现象，不会降低检测效率，具有安装方便，成本低廉等特点，可以推广应用。
【专利说明】—种快速检测孤岛装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种快速检测孤岛装置，适合于分布式发电的微电网系统孤岛快速检测方法，主要应用于小型光伏、储能微电源构成的低压电网领域。
【背景技术】
[0002]在能源与环境问题日益严峻以及大电网供电弊端凸现的背景下，分布式发电系统具有绿色、环保等功能，可以建在用电负荷周围，大大节约了输电成本。微电网是将各种分布式电源组合起来为当地负荷提供电能的低压小型电网，具有并网和孤岛两种运行模式，能提高负荷侧的供电可靠性。孤岛检测是分布式发电及微电网系统必备的功能之一。目前的检测方法存在不同程度的盲区问题与破坏电能质量的现象，尤其是在微电网所供能量与负荷所需能量平衡时往往不能奏效，可能造成如下危害:负荷变化时微电网内部电压及频率发生较大波动，可能损坏用户设备；分布式电源被重新接入电网时，可能由于和电网不同步合闸而使断路器受损；甚至会给相关工作人员带来电击的危害。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种快速检测孤岛装置，该装置能够快速可靠的检测微电网系统孤岛状态。
[0004]技术解决方案:
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用技术方案如下。
[0006]本实用新型包括光伏电池板、储能电池组件，光伏电池板或储能电池组件通过逆变器组与并网变压器连接，并网变压器与电网连接，在并网变压器与电网连接之间设有并网并网静态开关，逆变器组与并网变压器之间设有用户负荷。
[0007]进一步:逆变器组与并网变压器之间设有逆变开关。
[0008]进一步:逆变开关与并网变压器之间及并网静态开关与电网之间分别设有第一电压互感器和第二电压互感器，第一电压互感器、第二电压互感器通过第一整流器、第二整流器与电压比较器连接，电压比较器的输出与逆变器给定求和再与驱动放大器连接，并将最终输出信号作为逆变器组的输出控制信号。
[0009]进一步:用户负荷采用典型阻抗，典型阻抗包括:R、L、C。
[0010]进一步:光伏电池板与储能电池组件分别与逆变器组连接。
[0011]进一步:光伏电池板采用多晶硅，储能电池组件采用磷酸铁锂电池。
[0012]本实用新型优点:
[0013]I)在电路中设置并网并网静态开关，能够准确判断微电网孤岛状态，可以保证重要负荷的供电连续性，提高微电网运行效率，适于商业推广应用。
[0014]2)电路中设置第一电压互感器第二电压互感器，可以比较逆变器侧与网侧电压幅值，并将其互感器二次侧的差电压作为逆变器的控制附加信号，从而使微电网能够快速可靠检测孤岛，同时对于微电网所供功率与负荷所需功率平衡时的最不利情况下的孤岛检测同样实用，达到检测无盲区的目的，弥补了传统孤岛检测的不足。
[0015]3)逆变器组可以通过检测其输出端口电压突变现象判断孤岛发生，从硬件上讲不需要增加额外电路或者独立的保护继电器，也不影响输出电能质量。
[0016]4)可以在多台并联的逆变器组同时运行的情况下检测孤岛，不会降低检测效率。
[0017]5)判别准确、安装方便，成本低廉，具有推广应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为快速检测孤岛装置结构示意图。
[0019]图2为快速检测孤岛装置电路原理图。
[0020]具体实施方法
[0021]结合附图1、2对实用新型作进一步的详细说明。
[0022]本实用新型光伏电池板I和储能电池组件2分别与逆变器组3连接，逆变器组3与并网变压器5连接，逆变器组3与并网变压器5之间设有逆变开关4 ;并网变压器5与电网6连接，在并网变压器5与电网6连接之间设有并网并网静态开关7，逆变器组3与并网变压器5之间设有用户负荷8。
[0023]所述逆变开关4与并网变压器5之间及并网静态开关7与电网6之间分别设有第一电压互感器9和第二互感器10，第一电压互感器9、第二互感器10通过第一整流器11、第二整流器12与电压比较器13连接，电压比较器13的输出与逆变器给定求和再与驱动放大器14连接，并将最终输出信号作为逆变器组3的输出控制信号。
[0024]所述用户负荷采用典型阻抗，典型阻抗包括:R、L、C。
[0025]所述光伏电池板I采用多晶硅，储能电池组件2采用磷酸铁锂电池。
[0026]微电网并网运行时，逆变器组3端口输出电压幅值受电网电压牵制，因而不会发生突变，也就是电网6无故障或并网静态开关7未打开。相反，当电网6故障或并网静态开关7打开，一般情况下逆变器组3输出电压会发生突变，但在特殊情况下，例如负荷功率与逆变器功率平衡时，此时逆变器组3电压不会发生突变，这将产生了传统检测方法无法检测的盲区。为了避免这一小概率事件的发生，本装置将增加了逆变器组3的附加控制信号。当电网故障时，可以促使逆变器组3输出电压突变，从而加快孤岛检测速度，提高了判断的可靠性。原理为同时采集逆变器侧与网侧电压信息，并求差后作为逆变器组3电压控制的附加值。系统并网运行时，两者差为零；相反，当电网故障或并网静态开关7打开时，由于附加给定值增大，从而使逆变器组3输出端口电压突变较快，也即提高了检测的可靠性。逆变器组3控制值有两部分构成，一部分为系统给定、另一部分为逆变器组3端口电压与网侧电压的比较差值信号。
[0027]为了达到检测的可靠性，采用R、L、C并联元件的不同组合作为用户负荷8进行了分析测试，证实了该装置运行的可靠性。
【权利要求】
1.一种快速检测孤岛装置，包括光伏电池板(I)、储能电池组件(2)，其特征在于，光伏电池板(I)或储能电池组件(2)通过逆变器组(3)与并网变压器(5)连接，并网变压器(5)与电网(6)连接，在并网变压器(5)与电网(6)连接之间设有并网并网静态开关(7)，逆变器组(3)与并网变压器(5)之间设有用户负荷(8)。
2.根据权利要求1所述的一种快速检测孤岛装置，其特征在于，逆变器组(3)与并网变压器(5)之间设有逆变开关(4)。
3.根据权利要求1所述的一种快速检测孤岛装置，其特征在于，逆变开关(4)与并网变压器(5)之间及并网并网静态开关(7)与电网(6)之间分别设有第一电压互感器(9)与第二电压互感器(10)，第一电压互感器(9)、第二电压互感器(10)通过第一整流器(11)、第二整流器器(12)与电压比较器(13)连接，电压比较器(13)的输出与逆变器给定求和再与驱动放大器(14)连接，并将最终输出信号作为逆变器组(3)的输出控制信号。
4.根据权利要求1所述的一种快速检测孤岛装置，其特征在于，负荷阻抗采用典型阻抗，典型阻抗包括:R、L、Co
5.根据权利要求1所述的一种快速检测孤岛装置，其特征在于，光伏电池板(I)与储能电池组件(2)可以分别与逆变器组(3)连接。
6.根据权利要求1所述的一种快速检测孤岛装置，其特征在于，光伏电池板(I)采用多晶硅，储能电池组件(2)采用磷酸铁锂电池。
【文档编号】G01R19/165GK203707800SQ201420040127
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】张继红, 魏毅立, 吴振奎, 杨培宏 申请人:内蒙古科技大学