CN103501019B - 一种微电网并网同步检测控制器及控制方法 - Google Patents

一种微电网并网同步检测控制器及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103501019B
CN103501019B CN201310430371.9A CN201310430371A CN103501019B CN 103501019 B CN103501019 B CN 103501019B CN 201310430371 A CN201310430371 A CN 201310430371A CN 103501019 B CN103501019 B CN 103501019B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
grid
signal
micro
voltage signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310430371.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103501019A (zh
Inventor
苏海滨
高孟泽
苏丹
刘江伟
张璐
陈振华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China University of Water Resources and Electric Power
Original Assignee
North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China University of Water Resources and Electric Power filed Critical North China University of Water Resources and Electric Power
Priority to CN201310430371.9A priority Critical patent/CN103501019B/zh
Publication of CN103501019A publication Critical patent/CN103501019A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103501019B publication Critical patent/CN103501019B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/60—Planning or developing urban green infrastructure

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微电网并网同步检测控制器，三相电路中每一相均包括一个调理电路模块、一个一阶抗混叠滤波差分运算模块、一个一阶低通滤波器、一个检波器、一个比较器、一个D触发器；所述同步检测控制器还包括一个或非逻辑运算模块；应用在微电网到公用电网的并网控制，能有效的保证同步并网，不同步率限制在可接受的范围内，避免了微电网大的暂态发生及继电保护系统的误动，增强了微电网运行的安全性和稳定性，提高了微电网的电能质量。并且检测精度高、接线简单、体积和重量小、能耗低、成本低，具有很强的灵活性，适用于微电网的并网控制。

Description

一种微电网并网同步检测控制器及控制方法
技术领域
本发明涉及微电网并网控制，尤其涉及的是一种微电网并网同步检测控制器及控制方法。
背景技术
在现有的电网同步检测及控制技术中，常用的有变压器式检测方式、并网继电器等，主要用于高压大电网或大型发电设备并网控制，这些设备体积大、成本高、灵活性差，不适用于微电网并网控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种微电网并网同步检测控制器及控制方法，能有效的保证同步并网，避免微电网大的暂态发生及继电保护系统的误动，增强微电网运行的安全性和稳定性，实现微电网的快速平滑并网的自动投切。
本发明采用如下技术方案：
一种微电网并网同步检测控制器，三相电路中每一相均包括一个调理电路模块、一个一阶抗混叠滤波差分运算模块、一个一阶低通滤波器、一个检波器、一个比较器、一个D触发器；所述同步检测控制器还包括一个或非逻辑运算模块；
主电路为三相交流电路，调理电路模块对并网控制开关两侧即微电网侧和公共电网侧的电压互感器PT1和PT2的测量得到的三相电压信号Vgabc和三相电压信号Vmabc进行调理，输出Vga、Vma、Vgb、Vmb、Vgc、Vmc；Vga,Vgb,Vgc为主电网侧电压互感器PT1测得的三相电压信号Vgabc经调理电路模块调理成为适合一阶抗混叠滤波差分运算模块接收的每一相的电压信号；其中Vga为A相电压信号，Vgb为B相电压信号，Vgc为C相电压信号；Vma,Vmb,Vmc为微电网侧电压互感器PT2测得的三相电压信号Vmabc经调理电路调理成为适合一阶抗混叠滤波差分运算模块接收的每一相的电压信号；其中Vma为A相电压信号，Vmb为B相电压信号，Vmc为C相电压信号；以A相为例：
所述一阶抗混叠滤波差分运算模块对相电压的两个输入信号Vga、Vma进行差分运算，输出包括频率、相位、幅值信息的差分调制信号Vgma+；
所述一阶低通滤波器，对输入的差分调制信号Vgma+进行低通滤波处理后输出Vgma；
所述检波器，对差分调制信号Vgma检波，输出有效的差值信号
所述比较器，用于差值信号与设置的阈值信号进行比较，输出逻辑值；
所述D触发器，用于信号转换及驱动；
所述或非逻辑运算模块，对三个D触发器的输入信号进行或非逻辑运算，输出并网开关控制信号；
B相、C相与A相同步检测相同。
基于权利要求1所述的微电网并网同步检测控制器的控制方法，由D触发器和或非逻辑运算组成，D触发器的输出信号低电平表示同步，高电平表示不同步；只有当三相同步都满足时，并网开关才能合闸并网，即三个D触发器输出同时为低电平；并网开关控制信号要求高电平有效，因此必须对三相同步信号进行或非逻辑运算。D触发器和或非逻辑运算均由TTL集成电路实现。
与已有技术相比，本发明有益效果体现：
本发明应用在微电网到公用电网的并网控制，能有效的保证同步并网，不同步率限制在可接受的范围内，避免了微电网大的暂态发生及继电保护系统的误动，增强了微电网运行的安全性和稳定性，提高了微电网的电能质量。并且检测精度高、接线简单、体积和重量小、能耗低、成本低，具有很强的灵活性，适用于微电网的并网控制。
附图说明
图1微电网并网同步检测及控制框图；
图2微电网并网同步检测及控制应用实例；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
参考图1，一种微电网并网同步检测控制器，三相电路中每一相均包括一个调理电路模块、一个一阶抗混叠滤波差分运算模块、一个一阶低通滤波器、一个检波器、一个比较器、一个D触发器；所述同步检测控制器还包括一个或非逻辑运算模块；
主电路为三相(A相、B相与C相)交流电路，调理电路模块对并网控制开关两侧即微电网侧和公共电网侧的电压互感器PT1和PT2的测量三相电压信号Vgabc和三相电压信号Vmabc进行调理，输出信号幅值(Vga、Vma、Vgb、Vmb、Vgc、Vmc)。Vga,Vgb,Vgc为主电网侧电压互感器PT1测得的三相电压信号Vgabc经调理电路模块调理成为适合一阶抗混叠滤波差分运算模块接收的每一相的电压信号；其中Vga为A相电压信号，Vgb为B相电压信号，Vgc为C相电压信号。Vma,Vmb,Vmc为微电网侧电压互感器PT2测得的三相电压信号Vmabc经调理电路调理成为适合一阶抗混叠滤波差分运算模块接收的每一相的电压信号；其中Vma为A相电压信号，Vmb为B相电压信号，Vmc为C相电压信号。
所述一阶抗混叠滤波差分运算模块，由集成差分运算放大器组成，其两输入端的串联电阻等值，且两条反馈通路由分别等值的电阻和电容并联构成；对相电压的两个输入信号(Vga、Vma)进行差分运算，输出包括频率、相位、幅值信息的差分调制信号(Vgma+)，该信号的幅值大小反映快速静态并网开关两侧电压的同步情况，即幅值越大，同步越差，幅值越小，同步越好。
所述一阶低通滤波器，对输入的差分调制信号(Vgma+)进行低通滤波处理后输出(Vgma)。
所述检波器，对差分调制信号(Vgma)检波，输出有效的差值信号
所述比较器，用于差值信号与设置的阈值信号进行比较，输出逻辑值。
所述D触发器，用于信号转换及驱动。
所述或非逻辑运算模块，对三个D触发器的输入信号进行或非逻辑运算，输出并网开关控制信号。
B相、C相与A相同步检测相同。
所述微电网同步并网控制方法，由D触发器和或非逻辑运算组成，D触发器的输出信号低电平表示同步，高电平表示不同步；只有当三相同步都满足时，并网开关才能合闸并网，即三个D触发器输出同时为低电平；并网开关控制信号要求高电平有效，因此必须对三相同步信号进行或非逻辑运算。D触发器和或非逻辑运算均由TTL集成电路实现。
本实施例是以将这种同步检测及控制方法应用于公共电网与微电网之间为例。如图2，微电网并网同步检测及控制应用实例，当静态并网开关两侧电压同步时，同步检测控制器输出高电平控制静态开关接通，实现微电网向公共电网的并网。当检测到静态并网开关两侧电压不同步时，同步检测控制器输出低电平，控制静态开关断开，微电网断开连接，实现平滑自动切换。
名词解释：DG是指连接在终端用户附近的低压发电装置。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种微电网并网同步检测控制器，其特征在于，三相电路中每一相均包括一个调理电路模块、一个一阶抗混叠滤波差分运算模块、一个一阶低通滤波器、一个检波器、一个比较器、一个D触发器；所述同步检测控制器还包括一个或非逻辑运算模块；
主电路为三相交流电路，调理电路模块对并网控制开关两侧即微电网侧和公共电网侧的电压互感器PT1和PT2的测量得到的三相电压信号Vgabc和三相电压信号Vmabc进行调理，输出Vga、Vma、Vgb、Vmb、Vgc、Vmc；Vga,Vgb,Vgc为公共电网侧电压互感器PT1测得的三相电压信号Vgabc经调理电路模块调理成为适合一阶抗混叠滤波差分运算模块接收的每一相的电压信号；其中Vga为A相电压信号，Vgb为B相电压信号，Vgc为C相电压信号；Vma,Vmb,Vmc为微电网侧电压互感器PT2测得的三相电压信号Vmabc经调理电路模块调理成为适合一阶抗混叠滤波差分运算模块接收的每一相的电压信号；其中Vma为A相电压信号，Vmb为B相电压信号，Vmc为C相电压信号；A相同步检测为：
所述一阶抗混叠滤波差分运算模块对相电压的两个输入信号Vga、Vma进行差分运算，输出包括频率、相位、幅值信息的差分调制信号Vgma+；
所述一阶低通滤波器，对输入的差分调制信号Vgma+进行低通滤波处理后输出差分调制信号Vgma；
所述检波器，对差分调制信号Vgma检波，输出有效的差值信号
所述比较器，用于差值信号与设置的阈值信号的进行比较，输出逻辑值；
所述D触发器，用于信号转换及驱动；
所述或非逻辑运算模块，对三个D触发器的输入信号进行或非逻辑运算，输出并网控制开关控制信号；
B相、C相与A相同步检测相同。
2.基于权利要求1所述的微电网并网同步检测控制器的控制方法，其特征在于，由D触发器和或非逻辑运算模块组成，D触发器的输出信号低电平表示同步，高电平表示不同步；只有当三相同步都满足时，并网控制开关才能合闸并网，即三个D触发器输出同时为低电平；并网控制开关控制信号要求高电平有效，因此必须对三相同步信号进行或非逻辑运算；D触发器和或非逻辑运算模块均由TTL集成电路实现。
CN201310430371.9A 2013-09-18 2013-09-18 一种微电网并网同步检测控制器及控制方法 Expired - Fee Related CN103501019B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310430371.9A CN103501019B (zh) 2013-09-18 2013-09-18 一种微电网并网同步检测控制器及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310430371.9A CN103501019B (zh) 2013-09-18 2013-09-18 一种微电网并网同步检测控制器及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103501019A CN103501019A (zh) 2014-01-08
CN103501019B true CN103501019B (zh) 2015-09-16

Family

ID=49866201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310430371.9A Expired - Fee Related CN103501019B (zh) 2013-09-18 2013-09-18 一种微电网并网同步检测控制器及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103501019B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104253447A (zh) * 2014-10-11 2014-12-31 国家电网公司 一种微电网智能隔离开关驱动控制系统
CN106124930A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 华北水利水电大学 一种基于电压差动的微电网故障探测方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1747275A (zh) * 2005-08-25 2006-03-15 上海交通大学 变压器无功补偿器的脉宽调制专用控制器
CN102222931A (zh) * 2011-04-19 2011-10-19 吉林省电力有限公司电力科学研究院 一种微电网三相并网逆变系统及其控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1042473A (ja) * 1996-07-17 1998-02-13 Toshiba Eng & Constr Co Ltd 受電系統と自家発電系統の並列運転装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1747275A (zh) * 2005-08-25 2006-03-15 上海交通大学 变压器无功补偿器的脉宽调制专用控制器
CN102222931A (zh) * 2011-04-19 2011-10-19 吉林省电力有限公司电力科学研究院 一种微电网三相并网逆变系统及其控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Novel Parallel State Search based Synchronization Scheme for Frequency Hopping System;Xiujuan Dou.et al;《Computational Problem-Solving (ICCP), 2012 International Conference on》;20121021;第418页-422页 *
微电网继电保护方法探讨;张宗包等;《电力系统保护与控制》;20100916;第38卷(第18期);第204页-第209页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103501019A (zh) 2014-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103268117B (zh) 基于rtds的mmc柔性直流控制装置试验系统及方法
CN102156233A (zh) 间歇性双边无功功率扰动孤岛检测方法
Akhtar et al. Microgrids formed by renewable energy integration into power grids pose electrical protection challenges
CN103269086B (zh) 光伏并网逆变器低电压穿越控制的正负序分量分离方法
CN106997008A (zh) 一种绝缘检测装置及逆变器
CN106374530B (zh) 一种并联运行变流器的环流抑制方法
CN103500998B (zh) 自适应前馈补偿的微电网控制方法和微电网孤岛运行微电压源控制器
CN203276027U (zh) 电力供应安稳装置的数字动态闭环测试系统
CN105514954A (zh) 基于长线方程的适用于半波长输电线路的差动保护方法
CN202870278U (zh) 小型光伏并网逆变器测试平台
CN103501019B (zh) 一种微电网并网同步检测控制器及控制方法
CN207339277U (zh) 一种10kV并联电容器的分相合闸装置
CN103149436B (zh) 三相有源配电网的间谐波检测系统
JP6432358B2 (ja) 分散電源の単独運転検出装置
CN106159914A (zh) 一种基于功率模型的功率型差动保护算法
CN105356499B (zh) 电网模拟装置的控制方法
CN216351097U (zh) 一种变电站继电保护模拟带负荷测试系统
Wongcharoen et al. Application of electronic load circuit for electrical safety by using a serial mode comparator
CN203133506U (zh) 一种换相失败保护仿真装置
CN203261035U (zh) 在系统单相接地时正常运行的svg动态无功补偿装置
Katiraei et al. Accidental islanding of distribution systems with multiple distributed generation units of various technologies
Zou et al. Directional pilot protection method for distribution grid with DG
CN203133505U (zh) 一种分接头位置仿真装置
CN204668948U (zh) 电网模拟器
CN103969549A (zh) 电源设备的孤岛检测方法及孤岛检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150916

Termination date: 20160918

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee