一种分布式光伏电能质量监测调控装置及方法与流程

本发明涉及电网运维领域，尤其涉及一种分布式光伏电能质量监测调控装置及方法。

背景技术：

1、近年来，分布式光伏并网容量不断增加。分布式光伏将在未来的电力供应中扮演重要的角色。越来越多的分布式光伏电源接入到配电网中，对传统的配电网络提出了新的挑战。随着光伏发电、风力发电等各种新兴能源大批量地并网接入，以及各种电力电子负荷的增加，对电网电能质量以及发电上网控制产生了深远的影响和巨大的挑战。

2、目前对于分布式光伏上网的调控一般采用直接上网的方式进行并网，有部分地区采用开关的方式对分布式光伏上网进行调控，相关的策略的制定往往只考虑台区容量一个因素，对分布式光伏并网的电能质量和光伏逆变器柔性控制没有纳入监测和控制的范围。未对分布式光伏并网的电能质量进行监测和控制可能导致电能质量不稳定；光伏发电系统容易受到天气、光照强度等因素的影响，这些因素可能导致电压波动、频率偏差等电能质量问题。

3、因此，需要一种有效的监测和调控装置来确保分布式光伏并网的电能质量和对光伏逆变器的柔性控制，以克服目前调控策略的局限性，并提高分布式光伏系统的运行稳定性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种分布式光伏电能质量监测调控装置及方法，以提升分布式光伏的上网电量的电能质量目的。为此，本发明采取以下技术方案。

2、一种分布式光伏电能质量监测调控装置，用于对分布式光伏并网的电能质量进行监测和对光伏逆变器进行柔性控制；

3、所述分布式光伏电能质量监测调控装置包括：

4、物联网表本体，进线连接光伏逆变器，出线连接电网；用于分析电能质量指标；

5、电能质量监测模组，采用2×6双排插针作为连接件，与物联网表本体进行连接；用于监测上网电能质量；

6、逆变器柔性调控模组，采用2×6双排插针作为连接件，与物联网表本体进行连接；并通过通讯电缆与逆变器来进行连接以输出pwm信号调控逆变器，直到监测的上网电能质量满足电网上网要求。

7、电能质量监测模组、逆变器柔性调控模组安插在物联网表本体中。物联网表本体进线连接光伏逆变器，出线连接电网，逆变器柔性调控模组连接光伏逆变器。通过加装电能质量监测模组、逆变器柔性调控模组实现对分布式光伏电能质量监测与调控。提升分布式的上网电量的电能质量；减少分布式光伏并网对电网的影响。

8、本装置能够实时监测分布式光伏并网的电能质量，并根据监测结果对光伏逆变器进行柔性控制，这有助于确保光伏系统稳定、高效地运行，同时满足电网的电能质量要求。装置采用模块化设计，包括物联网表本体、电能质量监测模组和逆变器柔性调控模组，这种设计使得装置易于安装、调试和维护，同时方便根据不同需求进行模块的配置和扩展。电能质量监测模组和逆变器柔性调控模组均采用2×6双排插针作为连接件，与物联网表本体进行连接，这种标准化的连接方式简化了安装过程，提高了连接的可靠性和稳定性。逆变器柔性调控模组通过通讯电缆与逆变器连接，可以方便地输出pwm信号对逆变器进行调控，这种通讯方式使得装置能够灵活地与不同类型的逆变器配合使用，降低了系统的复杂性。通过对光伏逆变器的柔性控制，该装置能够优化光伏系统的能量转换效率，提高光伏发电的经济效益。该装置适用于各种分布式光伏并网场景，都能提供有效的电能质量监测和调控功能。物联网表本体、电能质量监测模组和逆变器柔性调控模组均采用高性能元器件和可靠的连接方式，确保了装置长时间稳定运行，降低了故障率。

9、作为优选技术手段：物联网表本体焊接采用2×6双排插座，工作时，物联网表本体、电能质量监测模组和逆变器柔性调控模组三者通过2×6双排插针和2×6双排插座连接在一起作为一个整体进行工作。

10、作为优选技术手段：物联网表本体和电能质量监测模组配合监测通过分布式光伏电能质量监测调控装置的上网电能质量，分析电能质量指标，当电能质量不满足上网要求时，通过逆变器柔性调控模组输出pwm信号调控逆变器，直到监测的上网电能质量满足电网上网要求。

11、作为优选技术手段：逆变器的输出a、b、c、n通过电力线缆连接分布式光伏电能质量监测调控装置的输入强电接口。

12、作为优选技术手段：分布式光伏电能质量监测调控装置的输出强电接口a、b、c、n连接电网。

13、本发明的另一个目的是提供一种一种分布式光伏电能质量监测调控方法，分布式光伏电能质量监测调控方法包括以下步骤：

14、1)组装所述分布式光伏电能质量监测调控装置，并进行安全检查；

15、2)将分布式光伏电能质量监测调控装置进线连接光伏逆变器，出线连接电网；

16、3)将所述分布式光伏电能质量监测调控装置逆变器柔性调控模组连接光伏逆变器；

17、4)电能质量监测模组监测分布式光伏经光伏逆变器的上网电量的电能质量；

18、5)物联网表本体通过上网电量的电能质量分析上网电量的电能质量指标；

19、6)逆变器柔性调控模组根据物联网表本体的分析结果调控光伏逆变器的出力，从而调控光伏逆变器的上网电量的电能质量。

20、作为优选技术手段：在步骤1)中，电能质量监测模组的弱电接口采用2×6双排插针作为连接件，与物联网表本体进行连接；逆变器柔性调控模组的弱电接口采用2×6双排插针作为连接件，与物联网表本体进行连接。

21、作为优选技术手段：在步骤2)中，先将逆变器的输出a、b、c、n通过电力线缆连接分布式光伏电能质量监测调控装置的输入强电接口，确保接触可靠；将分布式光伏电能质量监测调控装置的输出强电接口a、b、c、n连接电网，连接时确保紧密接触。

22、作为优选技术手段：在步骤3)中，将安装于分布式光伏电能质量监测调控装置中的逆变器柔性调控模组通过通信电缆与逆变器连接。

23、作为优选技术手段：在步骤4)中，电能质量监测模组焊接采用2×6双排插针，物联网表本体104焊接采用2×6双排插座，工作时，物联网表本体104和电能质量监测模组105通过2×6双排插针和2×6双排插座连接在一起作为一个整体进行工作，分布式光伏电能质量监测调控装置的电能质量监测模组监测分布式光伏经光伏逆变器的上网电量的电能质量；在步骤5)中，物联网表本体104和电能质量监测模组105通过2×6双排插针和2×6双排插座连接在一起作为一个整体进行工作；物联网表本体104和电能质量监测模组105根据通过的上网电能质量监测，电能质量的指标包含电压波动、电压偏差、电压闪变、频率偏差、不对称度；在步骤6)中，物联网表本体和电能质量监测模组根据通过的上网电能质量监测，不满足上网要求时通过逆变器柔性调控模组输出pwm信号调控逆变器，直到监测的上网电能质量满足电网上网要求。

24、与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

25、1.本发明的分布式光伏电能质量监测调控装置，基于国网标准三相物联表研制，通过加装电能质量监测模组、逆变器柔性调控模组实现相关功能，满足国家电网对电力设备的标准要求。

26、2.本发明的分布式光伏电能质量监测调控装置，通过加装电能质量监测模组、逆变器柔性调控模组实现对分布式光伏电能质量监测与调控。提升分布式的上网电量的电能质量；

27、3.本发明在数据处理的过程中，选择合适的算法，对所采集到的数据进行分析。常用的算法有fft傅立叶变换算法、dft离散傅立叶变换算法和小波变换算法等，这些算法可以对电压、电流等数据进行分析，并得到对应的频率、幅度等参数。

28、4.本发明的分布式光伏电能质量监测调控装置提升分布式的上网电量的电能质量；减少分布式光伏并网对电网的影响。

29、5.传统的做法是借助特定的发电上网控制设备和电能质量监测装置辅助进行，但是这些特定的控制设备和电能质量监测装置成本高，本发明可降低设备成本。