(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103323711 A
(43)申请公布日 2013.09.25
(21)申请号 CN201310229628.4
(22)申请日 2013.06.09
(71)申请人 东北大学
    地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号
(72)发明人 孙秋野 张化光 程启富 洪欢 郭思源 黄博南 褚国辉 郭靖 宋嵩
(74)专利代理机构 沈阳东大专利代理有限公司
    代理人 梁焱
(51)Int.CI
      G01R31/00
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种分布式新能源发电系统的低压并网检测装置及方法
(57)摘要
      一种分布式新能源发电系统的低压并网检测装置及方法，该装置包括信号采集模块、信号调制模块、主控模块、无线通信模块和并网控制模块；信号采集模块包括6个交流电压互感器、3个交流电流互感器和1个直流电压互感器；信号调制模块包括三相滤波电路、三相电压调制电路、三相电流调制电路和过零检测电路；主控模块包括比较器和DSP处理器，比较器包括电压比较器、相角比较器和频率比较器；通过多元线性回归模型建立的新能源发电系统并网等级函数，该函数综合关于电能质量的八种参数，使得到的评级结果更加精确、全面；本发明采用无线通信模块将检测结果及时上传至电网调度中心，实现“即插即用”的特性，提高了分布式新能源发电系统并入电网的速率。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种分布式新能源发电系统的低压并网检测装置，其特征在于：包括信号采集模块、信号            调制模块、主控模块、无线通信模块和并网控制模块；           
所述信号采集模块包括6个交流电压互感器、3个交流电流互感器和1个直流电压互感器；           
所述信号调制模块包括三相滤波电路、三相电压调制电路、三相电流调制电路和过零检            测电路；           
所述主控模块包括比较器和DSP处理器，比较器包括电压比较器、相角比较器和频率比            较器；           
该装置的具体连接如下：           
信号采集模块中的3个交流电压互感器的输入端、3个交流电流互感器的输入端和直流电            压互感器的输入端均连接新能源发电系统中逆变器的三相输出端，信号采集模块中的另外3            个交流电压互感器的输入端连接新能源发电系统中断路器的三相输出端，信号采集模块中的            3个交流电压互感器的输出端、3个交流电流互感器的输出端和直流电压互感器的输出端连接            三相滤波电路的输入端，三相滤波电路的输出端分别连接三相电压调制电路的输入端和三相            电流调制电路的输入端，A相电压调制电路的输出端连接过零检测电路的输入端，过零检测            电路的输出端连接DSP处理器的计数接口，A相电流调制电路的输出端、B相电压调制电路            的输出端、B相电流调制电路的输出端、C相电压调制电路的输出端和C相电流调制电路的            输出端均连接DSP处理器的输入端，直流电压互感器的输出端连接DSP处理器的A/D转换            接口，连接到逆变器A相输出端的交流电压互感器的输出端经滤波电路连接电压比较器的一            个输入端，连接到逆变器B相输出端的交流电压互感器的输出端经滤波电路连接相角比较器            的一个输入端，连接到逆变器C相输出端的交流电压互感器的输出端经滤波电路连接频率比            较器的一个输入端，连接到断路器A相输出端的交流电压互感器的输出端经滤波电路连接电            压比较器
的另一个输入端，连接到断路器B相输出端的交流电压互感器的输出端经滤波电路            连接相角比较器的另一个输入端，连接到断路器C相输出端的交流电压互感器的输出端经滤            波电路连接频率比较器的另一个输入端，电压比较器的输出端、相角比较器的输出端和频率            比较器的输出端均连接DSP处理器的A/D转换接口，并网控制模块、分布式新能源发电系统            的逆变器均与DSP处理器的PWM波接口连接，无线通信模块接至DSP处理器的SCI接口。           
2.根据权利要求1所述的分布式新能源发电系统的低压并网检测装置，其特征在于；所述            DSP处理器连接有外接电源、数据存储器、实时时钟和显示器，外接电源接至DSP处理器的            标准电源接口数据存储器接至DSP处理器的外部内存接口，实时时钟接至DSP处理器的串            行接口，显示器接至DSP处理器的串行接口。           
3.根据权利要求1所述的分布式新能源发电系统的低压并网检测装置，其特征在于：所述无                            线通信模块为GPRS无线通信装置。           
4.采用权利要求1所述的分布式新能源发电系统的低压并网检测装置进行低压并网检测的方            法，其特征在于：包括以下步骤：           
新能源
步骤1：信号采集模块采集逆变器输出的三相电压信号、逆变器输出的三相电流信号、逆变            器输出的直流电压信号和断路器输出的三相电压信号；           
步骤2：信号调制模块对采集到的信号进行滤波和调制；           
步骤3：滤波后的逆变器输出信号和断路器输出信号传输至比较器，进行电压比较、相角比            较和频率比较，分别得到逆变器输出信号和断路器输出信号的电压差值、相角差值和频率差            值，并将三个差值作为比较结果传输至DSP处理器的A/D转换接口；           
步骤4：计算新能源发电系统运行状态参数，包括电能参数和电能质量参数，并将运行状态            参数存储于数据存储器中；           
所述电能参数包括：三相电压、三相电流、频率和功率因数，电能质量参数包括逆变器            输出电压与标准电压220V的电压偏差、逆变器输出电流与分布式新能源发电系统的额定电            流的电流偏差、电压波动、频率偏差、三相不平衡度、电压畸变率、电流畸变率和电压直流            分量百分比；           
步骤5：若分布式新能源发电系统已并入电网，开启安全检测模式，采用过/欠压过/欠流过/   
        欠频方法对新能源发电系统进行安全检测；若分布式新能源发电系统未并入电网，执行步骤            6；           
所述采用过/欠压过/欠流过/欠频方法对新能源发电系统进行安全检测，具体步骤如下：           
步骤5.1：设定新能源发电系统安全运行参数区间，包括：逆变器输出电压与标准电压            220V的电压偏差为﹣3%～7%，逆变器输出电流与分布式新能源发电系统的额定电流的电流            偏差在﹣3%～7%，逆变器输出频率为49.5～50.2Hz；