一种中央控制模块的制作方法

文档序号:15659979发布日期:2018-10-13 00:31阅读:163来源:国知局

本实用新型涉及电力保护设备技术领域,更具体的说,涉及一种中央控制模块。



背景技术:

一般情况下,光伏电站在白天运行于发电状态,将太阳能直接转换为电能,向电网发电;而光伏电站在夜间一般处于受电状态,比如微电网系统在夜间将接收电网的电能,为负载供电。

然而当前的分布式发电系统或者微电网系统中,其电流保护方案均与电能方向无关;当某点出现短路故障时,与其距离最近的两侧保护元件会动作,并且,会导致短路电流流向该点的线路中的其他保护元件产生误动作。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型公开一种中央控制模块,以实现对于光伏电站过流时的准确保护。

一种中央控制模块,应用于光伏电站并网装置,所述光伏电站并网装置连接于光伏电站的逆变器交流侧与电网公共连接点之间,所述中央控制模块与所述光伏电站并网装置的光伏电站电流方向保护装置相连;所述中央控制模块包括:

判断是否同时满足第一预设条件、第二预设条件及第三预设条件的判断单元;其中,所述第一预设条件为:至少一相出现过流且电流方向与所述光伏电站并网装置的电流方向相同,或者,所述光伏电站电流方向保护装置中的方向元件未投入;所述第二预设条件为:所述方向元件未投入,和/或,所述光伏电站并网装置的母线TV正常;所述第三预设条件为:过流压板处于投入状态;

在同时满足所述第一预设条件、所述第二预设条件和所述第三预设条件的情况下,在对应的预设时长之后,输出过流跳闸控制信号至所述光伏电站电流方向保护装置的延时输出单元。

优选的,所述过流跳闸控制信号包括:过流1段跳闸控制信号和过流2段跳闸控制信号;

所述延时输出单元为:在过流1段所对应的预设时长之后输出所述过流1段跳闸控制信号,在过流2段所对应的预设时长之后输出所述过流2段跳闸控制信号的延时输出单元。

优选的,所述延时输出单元还为:在输出过流跳闸控制信号至所述光伏电站电流方向保护装置的同时,输出过流跳闸信号进行显示或者远传的延时输出单元。

优选的,还包括:根据接收的信息,对过流的阈值、方向和预设时长进行设置的整定单元。

优选的,所述判断单元包括:第一与门、第二与门、第三与门、第四与门、第五与门、第六与门、第七与门、第八与门、第九与门、第十与门、第十一与门、第十二与门、第十三与门、第一或门、第二或门、第三或门、第四或门、第五或门、第六或门、第七或门、非门及与非门;其中:

所述第一与门的一个输入端、所述第三与门的一个输入端及所述第五与门的一个输入端均接收表征所述光伏电站并网装置的电流方向是否为正方向的信号;

所述第二与门的一个输入端、所述第四与门的一个输入端及所述第六与门的一个输入端均接收表征所述光伏电站并网装置的电流方向是否为反方向的信号;

所述第一与门的另一个输入端接收表征A相电流是否为正方向的信号;

所述第三与门的另一个输入端接收表征B相电流是否为正方向的信号;

所述第五与门的另一个输入端接收表征C相电流是否为正方向的信号;

所述第二与门的另一个输入端接收表征A相电流是否为反方向的信号;

所述第四与门的另一个输入端接收表征B相电流是否为反方向的信号;

所述第六与门的另一个输入端接收表征C相电流是否为反方向的信号;

所述第一与门的输出端和所述第二与门的输出端分别与所述第一或门的两个输入端一一对应相连;

所述第三与门的输出端和所述第四与门的输出端分别与所述第二或门的两个输入端一一对应相连;

所述第五与门的输出端和所述第六与门的输出端分别与所述第三或门的两个输入端一一对应相连;

所述非门的输入端和所述与非门的一个输入端均接收表征所述方向元件是否投入的信号;

所述非门的输出端分别与所述第四或门的一个输入端、所述第五或门的一个输入端及所述第六或门的一个输入端相连;

所述第四或门的另一个输入端与所述第一或门的输出端相连;

所述第五或门的另一个输入端与所述第二或门的输出端相连;

所述第六或门的另一个输入端与所述第三或门的输出端相连;

所述与非门的另一个输入端接收表征所述光伏电站并网装置的母线TV是否异常的信号;

所述与非门的输出端分别与所述第七与门的一个输入端、所述第八与门的一个输入端及所述第九与门的一个输入端相连;

所述第七与门的另一个输入端与所述第四或门的输出端相连;

所述第八与门的另一个输入端与所述第五或门的输出端相连;

所述第九与门的另一个输入端与所述第六或门的输出端相连;

所述第十与门的一个输入端与所述第七与门的输出端相连,所述第十与门的另一个输入端接收表征A相电流是否超过电流阈值的信号;

所述第十一与门的一个输入端与所述第八与门的输出端相连,所述第十一与门的另一个输入端接收表征B相电流是否超过电流阈值的信号;

所述第十二与门的一个输入端与所述第九与门的输出端相连,所述第十二与门的另一个输入端接收表征C相电流是否超过电流阈值的信号;

所述第十与门的输出端、所述第十一与门的输出端及所述第十二与门的输出端分别与所述第七或门的三个输入端一一对应相连;

所述第七或门的输出端与所述第十三与门的一个输入端相连;

所述第十三与门的另一个输入端接收表征所述过流压板是否处于投入状态的信号;

所述第十三与门的输出端与所述延时输出单元的输入端相连。

优选的,所述延时输出单元包括:延时电路;

所述延时电路的输入端与所述第十三与门的输出端相连;

所述延时电路的输出端输出所述过流跳闸控制信号。

从上述的技术方案可以看出,本实用新型公开的中央控制模块,首先判断是否同时满足三个预设条件,即至少一相出现过流且电流方向与所述光伏电站并网装置的电流方向相同、或者光伏电站电流方向保护装置中的方向元件未投入的第一预设条件,方向元件未投入和/或光伏电站并网装置的母线TV正常的第二预设条件,及,过流压板处于投入状态的第三预设条件;当同时满足上述三个预设条件时,在对应的预设时长之后,输出过流跳闸控制信号至光伏电站电流方向保护装置,确保了对于光伏电站过流时的准确保护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种光伏电站并网装置的连接示意图;

图2为本实用新型实施例公开的一种中央控制模块的结构示意图;

图3为本实用新型实施例公开的一种中央控制模块进行光伏电站电流方向保护的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开一种中央控制模块,以实现对于光伏电站过流时的准确保护。

参见图1,该光伏电站并网装置连接于光伏电站的逆变器交流侧与电网公共连接点之间,且中央控制模块与光伏电站并网装置的光伏电站电流方向保护装置相连;

参见图2,该中央控制模块包括:判断单元和延时输出单元;其中:

判断单元用于判断是否同时满足第一预设条件、第二预设条件及第三预设条件;第一预设条件为:至少一相出现过流且电流方向与光伏电站并网装置的电流方向相同,或者,光伏电站电流方向保护装置中的方向元件未投入;第二预设条件为:方向元件未投入,和/或,光伏电站并网装置的母线TV正常;第三预设条件为:过流压板处于投入状态;

延时输出单元用于在同时满足第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件的情况下,在对应的预设时长之后,输出过流跳闸控制信号至光伏电站电流方向保护装置。

在具体的实际应用中,可以通过中央控制模块和光伏电站电流方向保护装置对该光伏电站并网装置进行两段电流方向保护;操作人员通过输入信息使中央控制模块能够对各段过流的阈值、方向和预设时长分别进行独立的设置,且通过输入信息还能够设置整定控制字,进而控制这两段保护的投退。

光伏电站电流方向保护装置中,可以具体包括:电流元件、方向元件、延时元件及信号元件,其中的两段式电流电压方向保护相间功率方向元件采用90°接线,利用各相电流与相应电压(Ia与Ubc,Ib与Uca,Ic与Uab)分别比相,以Ia与Ubc比相为例,则其动作方程为:

其中,φ为最大灵敏角,取-30°。

优选的,过流跳闸控制信号包括:过流1段跳闸控制信号和过流2段跳闸控制信号;

延时输出单元用于在对应的预设时长之后,输出过流跳闸控制信号时,具体用于:

在过流1段所对应的预设时长之后,输出过流1段跳闸控制信号;

在过流2段所对应的预设时长之后,输出过流2段跳闸控制信号。

优选的,延时输出单元还用于:在输出过流跳闸控制信号至光伏电站电流方向保护装置的同时,输出过流跳闸信号进行显示或者远传。

优选的,该中央控制模块还包括:整定单元,用于根据接收的信息,对过流的阈值、方向和预设时长进行设置。

本实施例提供的该中央控制模块,首先判断是否同时满足三个预设条件,即至少一相出现过流且电流方向与光伏电站并网装置的电流方向相同、或者光伏电站电流方向保护装置中的方向元件未投入的第一预设条件,方向元件未投入和/或光伏电站并网装置的母线TV正常的第二预设条件,及,过流压板处于投入状态的第三预设条件;当同时满足上述三个预设条件时,在对应的预设时长之后,输出过流跳闸控制信号至光伏电站电流方向保护装置;即本申请结合电流方向判定,避免了现有技术中当某点出现短路故障时会导致短路电流流向该点的线路中其他保护元件产生误动作的问题,确保了对于光伏电站过流时的准确保护。

为方便理解,本实用新型还公开了该中央控制模块进行光伏电站电流方向保护的原理图,参见图3,判断单元包括:第一与门101、第二与门102、第三与门103、第四与门104、第五与门105、第六与门106、第七与门107、第八与门108、第九与门109、第十与门110、第十一与门111、第十二与门112、第十三与门113、第一或门201、第二或门202、第三或门203、第四或门204、第五或门205、第六或门206、第七或门207、非门301及与非门302;延时输出单元包括延时电路400;其中:

第一与门101的一个输入端、第三与门103的一个输入端及第五与门105的一个输入端均接收表征光伏电站并网装置的电流方向是否为正方向的信号;

第二与门102的一个输入端、第四与门104的一个输入端及第六与门106的一个输入端均接收表征光伏电站并网装置的电流方向是否为反方向的信号;

第一与门101的另一个输入端接收表征A相电流是否为正方向的信号;

第三与门103的另一个输入端接收表征B相电流是否为正方向的信号;

第五与门105的另一个输入端接收表征C相电流是否为正方向的信号;

第二与门102的另一个输入端接收表征A相电流是否为反方向的信号;

第四与门104的另一个输入端接收表征B相电流是否为反方向的信号;

第六与门106的另一个输入端接收表征C相电流是否为反方向的信号;

第一与门101的输出端和第二与门102的输出端分别与第一或门201的两个输入端一一对应相连;

第三与门103的输出端和第四与门104的输出端分别与第二或门202的两个输入端一一对应相连;

第五与门105的输出端和第六与门106的输出端分别与第三或门203的两个输入端一一对应相连;

非门301的输入端和与非门302的一个输入端均接收表征方向元件是否投入的信号;

非门301的输出端分别与第四或门204的一个输入端、第五或门205的一个输入端及第六或门206的一个输入端相连;

第四或门204的另一个输入端与第一或门201的输出端相连;

第五或门205的另一个输入端与第二或门202的输出端相连;

第六或门206的另一个输入端与第三或门203的输出端相连;

与非门302的另一个输入端接收表征光伏电站并网装置的母线TV是否异常的信号;

与非门302的输出端分别与第七与门107的一个输入端、第八与门108的一个输入端及第九与门109的一个输入端相连;

第七与门107的另一个输入端与第四或门204的输出端相连;

第八与门108的另一个输入端与第五或门205的输出端相连;

第九与门109的另一个输入端与第六或门206的输出端相连;

第十与门110的一个输入端与第七与门107的输出端相连,第十与门110的另一个输入端接收表征A相电流是否超过电流阈值的信号;

第十一与门111的一个输入端与第八与门108的输出端相连,第十一与门111的另一个输入端接收表征B相电流是否超过电流阈值的信号;

第十二与门112的一个输入端与第九与门109的输出端相连,第十二与门112的另一个输入端接收表征C相电流是否超过电流阈值的信号;

第十与门110的输出端、第十一与门111的输出端及第十二与门112的输出端分别与第七或门207的三个输入端一一对应相连;

第七或门207的输出端与第十三与门113的一个输入端相连;

第十三与门113的另一个输入端接收表征过流压板是否处于投入状态的信号;

第十三与门113的输出端与延时电路400的输入端相连;

延时电路400的输出端输出过流跳闸控制信号至光伏电站电流方向保护装置完成相应跳闸;同时,该延时电路400的输出端还输出过流跳闸信号进行显示和远传,另外,该延时电路400的输出端还可以输出中央信号使保护动作。

图3中,延时电路400中的预设时长Tn将会根据n的不同而不同,n为过流的段数,取1或2。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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