专利名称：一种用于并网光伏发电的可切换式逆功率保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光伏发电领域，特别是一种用于并网光伏发电的可切换式逆功率保护系统。
技术背景可切换式(手/自动可调)并网光伏发电系统逆功率保护装置应用于小容量并网光伏发电系中，是根据国家电网公司光伏电站接入电网技术规定(试行)》中，当光伏电站设·计为不可逆并网方式时，应配置逆功率保护设备的要求而研发的设备。国内并网光伏逆功率保护装置应用产品较少，主体是由放大器和单片机组成运算与比较单元，安全性与可靠作性较差；目前现有的技术方案为模糊优算法，详见实用新型CN201742106U，这种解决方案逻辑判断相对比较复杂，不适合大批量用，而且不能实现有无逆功率保护的切换功能，缺少对光伏行业前景的预判。并网光伏行业前景主要是在住宅和与建筑相结合的项目，但是行业标准目前主要倾向于大规模荒漠型电站，所以行业标准相对滞后，现有技术只是集中在逆功率保护的功能上，如果在政策调整或者现场要求改变需要对逆功率保护装置实现手动/自动切换，甚至屏蔽掉逆功率保护功能的时候，该方案就无法体现在整个并网光伏发电系统中的应用价值
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是设计一种可切换式并网光伏发电系统逆功率保护装置，能实现了光伏并网逆功率保护功能，而且以转换开关和智能仪表的配合实现手动自动切换模块。本实用新型提供一种用于并网光伏发电的可切换式逆功率保护系统，该系统包括逆功率保护装置，该系统由测量单元、控制单元以及执行单元构成，其中测量单元为CT电流检测器，采集电网侧供电电源的信号并传输到所述逆功率保护装置的控制单元中，与光伏逆变器侧数据进行对比计算后，由所述逆功率保护装置中的执行单元执行切断光伏发电；进一步地，所述执行单元是两个接触器接触器KMl和接触器KM2 ；进一步地，所述控制单元是型号为FT3Z-1的智能电力测控仪；进一步地，所述智能电力测控仪中的内部继电器常开节点ZJ1、ZJ2分别控制接触器KMl和接触器KM2的闭合与断开；当所述系统检测到逆功率时，先切断接触器KM2，断开光伏逆变器；如仍出现逆功率，切断接触器KM1，断开全部太阳能输出功率；进一步地，该逆功率保护装置还包括转换开关SA，用于进行手动运行模式和自动运行模式的切换。本实用新型的有益效果是不但实现了光伏并网逆功率保护功能，而且以转换开关和智能仪表的配合实现手动自动切换模块，可以根据应用场合需要，对所设计的逆功率保护装置进行工作状态设置。与原有的技术方案相比较，本实用新型具有更为灵活的设置方式，应用范围更广。
图I为本实用新型中的逆功率保护系统的示意图；图2为本实用新型中切换式并网光伏发电逆功率保护装置原理图。
具体实施方式
参见图1，逆功率保护系统包括逆功率保护装置，系统由测量单元、控制单元以及执行单元构成；其中图I中的CT电流检测器为测量单元，负责采集电网侧供电电源的信号，然后传输到逆功率保护装置的控制单元(智能电力测控仪FT3Z-1)中与光伏逆变器侧数据进行对比计算后，由逆功率保护装置中的执行单元即接触器KM1，KM2执行指令是否切断光伏发电。·[0014]太阳能光伏并网发电系统的逆功率保护系统的保护方法实现逆功率保护装置可测量并显示下列交流电量参数三相电压，三相电流，三相有功、无功功率(分相测量)，总有功、无功功率，功率因数，频率，电能等，其中，对电压、电流和频率参数的测量精度为O. 2级，对功率、功率因数和电能参数的测量精度为O. 5级；逆功率保护装置带有两路开关量输出，可按照事先设置的控制程序，直接对接触器等开关元件进行控制；以ip i2、i3表示各支路交流电流向量，正常运行情况下，太阳能系统的输出有功功率小于指定负载的有功功率，各支路电流及有功功率流向与图示方向一致；当逆功率保护装置检测到支路I的三相中的任意一相有功功率出现负值，即太阳能系统的有功功率送入电网电源侧低压母线时，逆功率保护装置的继电器输出动作，接触器跳开，断开太阳能发电系统；太阳能发电系统断开后，如果检测到指定负载的有功功率持续大于指定功率一定时间(如2分钟)，即指定负载的有功功率肯定大于太阳能发电系统的有功功率输出时,逆功率保护装置的继电器输出动作，闭合接触器，实现太阳能装置自动投切，无需运行人员干预.另外可以根据项目的实际情况灵活调整接触器所在回路位置，以此来实现不同的系统需求。具体参见图2，附图标记说明Kml，Km2为接触器；FU为熔断器；SF1，SF2为红按钮式开关；SH1，SH2为绿按钮式开关；HR1，HR2为红信号灯；HG为绿信号灯；SA为转换开关；1-8分别为接线号。其中逆功率保护功能由智能电力测控仪FT3Z-1和接触器KM1、KM2实现，太阳能发电系统的逆功率保护分两步进行，FT3Z-1中的ZJ1、ZJ2均为装置内部继电器常开节点，由ZJ1、ZJ2分别控制KMl和KM2接触器；当检测到逆功率时，先切断KM2，断开太阳能发电系统的并网逆变器；如仍出现逆功率，切断KM1，断开全部太阳能输出功率。逆功率保护装置继电器闭合条件及顺序在ZJ1、ZJ2均闭合的情况下，当逆功率保护装置检测到任何一相有功功率出现逆功率时，并且持续超过60S，断开ZJ2，带动逆变器直流侧直流接触器KM2断开，断开一半的光伏组件，逆变器接入的直流功率减半；在KM2断开的情况下，若逆功率保护装置再检测到任何一相有功功率出现逆功率时，并且持续超过60S，断开ZJ1，带动逆变器交流侧接触器KMl断开，切断逆变器的交流侧输入，从而实现逆功率保护。[0020]ZJU ZJ2在初始状态及在失电情况下均断开。在ZJ1、ZJ2均断开的情况下，当逆功率保护装置检测到从电网送入负载的各相有功功率在60S时间内持续超过预设定功率后，闭合ZJl，带动逆变器交流侧接触器KMl闭合，接通逆变器，此时只有一半的光伏组件接入逆变器发电；此时ZJ2的状态维持断开；在继电器ZJl闭合的情况下，若逆功率保护装置检测到此时由电网送入负载的各相有功功率在60S时间内均持续超过预设定功率时，闭合ZJ2，带动逆变器直流侧直流接触器KM2闭合，所有的光伏组件全部投入工作。本实用新型逆功率保护装置的电流检测点设置在并网点的上级交流母线开关支路上，逆功率保护装置实时检测点此处电流大小及方向，电流信号传输到交直流控制柜内的逆功率保护装置实现逆功率保护功能；最终由SA控制整个逆功率保护装置的工作状态实施方式。本实用新型可以设置逆功率保护功能是否开启，在其中设置了一个转换开关，可以进行手动运行模式和自动运行模式的切换，自动状态是带有逆功率保护功能的状态，整个太阳能发电系统根据实际情况进行自动切、投；手动状态是电站只能手动切、投，逆功率 保护功能失效。手动模式是为今后电力管理部门允许向电网输送电能时考虑的运行模式。根据太阳能发电系统的特性及不同项目的具体要求，太阳能光伏并网发电系统加装逆功率保护，其功能是确保太阳能发电为指定范围内负荷供电，防止电能向上一级电源点传送；同时，逆功率保护装置可设置了不同的动作节点，通过实时检测上一级电源点功率流向，判断是否出现逆功率现象，如果出现，则分级切投光伏组件，实现逆功率保护功能。
权利要求1.一种用于并网光伏发电的可切换式逆功率保护系统，该系统包括逆功率保护装置，其特征在于，该系统由测量单元、控制单元以及执行单元构成，其中测量单元为CT电流检测器，采集电网侧供电电源的信号并传输到所述逆功率保护装置的控制单元中，与光伏逆变器侧数据进行对比计算后，由所述逆功率保护装置中的执行单元执行切断光伏发电。
2.根据权利要求I中的保护系统，其特征在于，所述执行单元是两个接触器接触器KMl和接触器KM2。
3.根据权利要求I中的保护系统，其特征在于，所述控制单元是型号为FT3Z-1的智能电力测控仪。
4.根据权利要求3中的保护系统，其特征在于，所述智能电力测控仪中的内部继电器常开节点ZJ1、ZJ2分别控制接触器KMl和接触器KM2的闭合与断开；当所述系统检测到逆功率时，先切断接触器KM2，断开光伏逆变器；如仍出现逆功率，切断接触器KM1，断开全部太阳能输出功率。
5.根据权利要求I中的保护系统，其特征在于，该逆功率保护装置还包括转换开关SA，用于进行手动运行模式和自动运行模式的切换。
专利摘要本实用新型提供一种用于并网光伏发电的可切换式逆功率保护系统，该系统包括逆功率保护装置，该系统由测量单元、控制单元以及执行单元构成，其中测量单元为CT电流检测器，采集电网侧供电电源的信号并传输到所述逆功率保护装置的控制单元中，与光伏逆变器侧数据进行对比计算后，由所述逆功率保护装置中的执行单元执行切断光伏发电；本实用新型不但实现了光伏并网逆功率保护功能，而且以转换开关和智能仪表的配合实现手动自动切换模块，可以根据应用场合需要，对所设计的逆功率保护装置进行工作状态设置。
文档编号H02J3/38GK202721452SQ201220398959
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者王鑫磊, 张雷, 刘四洋, 张长城, 赵印民, 王浩宇, 魏冰清 申请人:江苏旭源科技有限公司