CN104124706A - 一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，包括分布式电源支路，所述分布式电源支路上具有切断分布式电源的断路器，所述分布式电源支路上设置有逆功率检测装置，在配电网断电时，所述逆功率检测装置检测是否有逆向电流从分布式电源流向配电网，当有逆向电流从分布式电源流向配电网时，逆功率检测装置向分布式电源支路上的断路器发送断路器执行信号，控制断路器断开，切断分布式电源向配电网传输逆功率，提高检修人员的人身安全保护水平，还可用于发电机进相保护等场合。

Description

一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统

技术领域

本发明涉及一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，属于分布式电源并网保护技术领域。

背景技术

近年来，不可再生资源的减少、能源需求的上升、环保意识的增强催生了大量的分布式电源和微电网。分布式电源是指位于负荷附近，装机规模小，就近接入中低压配电网的电源。分布式能源不仅能在电力短缺时作为备用电源，而且能满足集中发电无法覆盖的地区或者城市区域电网的电能需求，正是基于这些原因，分布式能源在我国电力系统的发展进程中始终是不可或缺的一部分。开发分布式发电可以充分利用以分布式形式广泛存在的可再生能源，提高能源利用效率，实现节能减排。分布式电源及相应微电网就近并入低压配电网，可以降低线路损耗，改善电网末端电能质量，缓解用电压力，提高电网抗灾能力，保证对重要用户的可靠供电。

对于传统无分布式电源的配电系统，旧有配电网的潮流流向是单向流动的、放射状的。基层人员在作业时，拉开两侧刀闸后是能确保检修人员的安全的。但在分布式电源并入电网之后，由于分布式电源的发电时间是不确定的(尤其是380V并网项目，不参加电网统一调度，由客户自行启停)，其启停时间在很大程度上受天气因素影响，这就导致了即使线路两侧已经有了明显断开点，但该线路上所带的分布式电源仍有可能在向线路送电，检修人员作业仍然是不安全的。

因此，为了防止对含有分布式电源的配电网检修时，由于人为原因造成的未检测到所有断路器是否断开或者孤岛保护装置失灵等情况下，分布式电源通过电力变压器向中压电网反送电、减少继电保护装置的误动作、提高电能质量，有必要在系统的特定位置安装逆功率保护系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，该系统能够实现对含有分布式电源的配电网检修时，由于人为原因造成的未检测到所有断路器是否断开或者孤岛保护装置失灵等情况下，及时切断分布式电源向待检修的配电网传输逆功率，保证检修人员的安全。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，包括分布式电源支路，分布式电源支路上具有切断分布式电源的断路器，分布式电源支路上设置有逆功率检测装置，在配电网断电时，逆功率检测装置检测是否有逆向电流从分布式电源流向配电网，当有逆向电流从分布式电源流向配电网时，逆功率检测装置向分布式电源支路上的断路器发送断路器执行信号，控制断路器断开。

所述逆功率检测装置包括主控模块，以及分别与主控模块相连的电流检测模块和断路器执行驱动模块，所述电流检测模块用来检测分布式电源与配电网连线上的电流大小和方向，并发送到主控模块，所述主控模块对电流检测模块传输过来的电流信号进行分析处理，判断在出现有逆功率进行传输的情况下，及时发送断路器执行信号给断路器执行驱动模块，所述断路器执行驱动模块将来自主控模块的断路器执行信号进行放大，并传送给断路器执行单元，使分布式电源与配电网连线上的断路器断开，切断分布式电源向配电网传输逆功率。

所述电流检测模块包含电流互感器、电流表和AD转换器，所述电流互感器用于采集分布式电源与配电网连线上的电流，电流互感器采集的电流通过电流表检测大小及方向，通过AD转换器转换后传输给主控模块。

本发明系统配置简单、使用方便，能提高检修人员的人身安全保护水平，而且还可用于发电机进相保护等场合。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为现有的含分布式电源的配电网原理图。

图2为含有本发明系统的配电网工作原理图。

图3为本发明系统的原理图。

具体实施方式

如图1所示，虚线框A表示待检修的配电网，在待检修的配电网内，椭圆1、2、……n，为连接在该配电网上面的基础保护装置、分布式电源和负荷等。第n+1个椭圆为放大的分布式电源和负荷，以此为研究对象。当由于人为没有检测到或者孤岛保护失灵导致断路器三没有在待检修的配电网断电的情况下及时断开，那么在检修时，分布式电源会向无电的待检修的配电网传输逆功率，将会对正在检修的配电网的检修人员造成很大安全隐患。

如图2所示，在图1的基础上在分布式电源与配电网相连接的断路器三的支路上增加逆功率检测装置，如图2中的虚线框B所示。

如图3所示，逆功率检测装置包括3大功能模块：电流检测模块、主控模块和断路器执行驱动模块。其中：

电流检测模块，用来检测分布式电源与配电网连线的电流大小和方向，并发送到主控模块。电流检测模块包含电流互感器、电流表、AD转换三大电路构成，电流互感器电路中的电流互感器用于采集分布式电源与配电网连线上的电流，电流互感器采集的电流通过电流表检测大小及方向，通过AD转换器转换后传输给主控模块。

主控模块，对电流检测模块传输过来的电流信号进行分析处理，判断在出现有逆功率进行传输的情况下，及时发送断路器执行信号给断路器驱动模块。

断路器执行驱动模块，其能将来自主控模块的断路器执行信号进行放大，并及时传送给断路器(即图2中的断路器三)执行单元。

在配电网断电时主动检测流过分布式电源的电流的大小和方向，判断是否有逆功率流向待检修的配电网，并在检测出有逆功率的情况下强行断开断路器三。具体判断逻辑为：本发明保护系统当检测到有电流逆向流入待检修的配电网时，即表示有功率从分布式电源流入配电网，此功率被主控模块认定为逆功率，从而引发逆功率保护动作。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，包括分布式电源支路，所述分布式电源支路上具有切断分布式电源的断路器，其特征在于：所述分布式电源支路上设置有逆功率检测装置，在配电网断电时，所述逆功率检测装置检测是否有逆向电流从分布式电源流向配电网，当有逆向电流从分布式电源流向配电网时，逆功率检测装置向分布式电源支路上的断路器发送断路器执行信号，控制断路器断开。

2.根据权利要求1所述的一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，其特征在于所述逆功率检测装置包括主控模块，以及分别与主控模块相连的电流检测模块和断路器执行驱动模块，所述电流检测模块用来检测分布式电源与配电网连线上的电流大小和方向，并发送到主控模块，所述主控模块对电流检测模块传输过来的电流信号进行分析处理，判断在出现有逆功率进行传输的情况下，及时发送断路器执行信号给断路器执行驱动模块，所述断路器执行驱动模块将来自主控模块的断路器执行信号进行放大，并传送给断路器执行单元，使分布式电源与配电网连线上的断路器断开，切断分布式电源向配电网传输逆功率。

3.根据权利要求1所述的一种具有逆功率保护的含有分布式电源的配电网系统，其特征在于：所述电流检测模块包含电流互感器、电流表和AD转换器，所述电流互感器用于采集分布式电源与配电网连线上的电流，电流互感器采集的电流通过电流表检测大小及方向，通过AD转换器转换后传输给主控模块。