CN105162122A - 一种光伏发电设备防谐波安全保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏发电设备防谐波安全保护系统，包括光伏发电的电能采集并网模块、控制调节反馈模块；其中：控制调节反馈模块包括控制单元、供电单元、通信接口单元；所述控制单元的输入端接有用于设置报警的或跳闸阈值参数的按键输入电路、谐波检测单元，所述控制单元的输出端连接有液晶显示单元、报警输出单元和继电器保护单元，所述控制单元的输出端还与所述变压器的输入端相接，所述谐波检测单元的输入端与所述变压器的输出端相接。本发明设计新颖合理，具有调节交流电压值，电流值，三相电压频率和三相电压相位，保证与市电电网一致，防止谐波危害，不会对电网造成污染，功能完备，实用性强，便于推广使用。

Description

一种光伏发电设备防谐波安全保护系统

技术领域

本发明属于光伏发电并网技术，特别是一种光伏发电设备防谐波安全保护系统。

背景技术

近年来，太阳能光伏作为一种清洁可再生的新能源产业，受到世界各国的普遍关注和重视。许多国家政府都在加大对该产业的政策支持力度，将太阳能光伏等新能源产业作为引领经济发展的重要举措。我国的光伏产业通过技术引进和创新，产业规模迅速壮大，目前已发展成为全球最大的光伏产业制造基地之一。同样，我国出台了很多鼓励企业以及居民使用光发发电且余电上网的政策，希望能利用新型能源发电缓解电网用电紧张的局面。就天津静海而言，光伏发电业务才刚刚起步，2013年第一家居民用户开始申请光伏发电，紧接着2014年已经有2个钢铁大用户天丰和轧三以及3户居民递交了分布式电源的申请。可见光伏发电未来发展的趋势还是比较明朗的。

但是，新型能源发展的同时，也会带来一些问题，比如说光伏发电设备再利用太阳能转化成电能时，需要逆变器由直流转换成交流这一个过程，在这个过程中就会产生谐波。谐波的危害十分严重，主要表现在以下几个方面：

1.引起供电电压畸变。

2、引起电力计量误差。用户为线性用户时，谐波潮流主要由系统注入线性用户，电能表计量的是该用户吸收的基波电能和部分或全部谐波电能，计量值大于基波电能，线性用户不但要多交电费，还要受到谐波破坏。用户为非线性用户时，用户除了自身消耗部分谐波，还向电网输送谐波，电能表计量电能时基波电能和扣除这部分谐波电能的部分和或全部和，计量值小于基波电能。因此，非线性用户(谐波源)不仅污染电网，还少交了电费。

3、谐波还会对以下设备产生影响：使断路器断弧困难，断路器开断能力降低；引起避雷器谐波过电压而损害；延迟或阻碍消弧线圈灭弧作用；电压互感器由于谐振而损害；增大中性线电流；电视机图像变坏、翻滚：收音机引起杂音；微机系统、数据传输系统、自动录波系统出现数据丢失、误动、误显示和波形异常等。

因此，我们有必要在谐波方面做出改进，尽可能的帮助用户减少谐波对各种电器设备的损坏，也尽可能保证并网时供电电压的稳定和电网的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种保证并网时供电电压的稳定和电网的可靠性的光伏发电设备防谐波安全保护系统。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种光伏发电设备防谐波安全保护系统，包括光伏发电的电能采集并网模块、用于实时检测并网电压和负载使用电压参数的控制调节反馈模块；所述电能采集并网模块包括太阳能电池板组、直流汇流箱配电柜、逆变器、交流汇流箱配电柜、总配电柜和变压器，其特征在于：所述控制调节反馈模块包括控制单元、供电单元、通信接口单元；所述控制单元的输入端接有用于设置报警的或跳闸阈值参数的按键输入电路、谐波检测单元，所述控制单元的输出端连接有液晶显示单元、报警输出单元和继电器保护单元，所述控制单元的输出端还与所述变压器的输入端相接，所述谐波检测单元的输入端与所述变压器的输出端相接。

而且，所述控制单元为DSP微控制器TMS320F28335芯片。

而且，所述谐波检测单元为GDDN-500C谐波在线监测装置。

本发明的优点和有益效果为：

1、本光伏发电设备防谐波安全保护系统通过谐波检测单元采集三相电压相位参数，保持逆变并网数据和市电三相电压一致，避免对电网造成污染，准确度高，电路可靠。

2、本发明通过设置型号为TMS320F28335的DSP微控制器芯片调理光伏逆变各项参数，控制继电器动作，系统功耗低，处理运算速度快，计算精度高。

3、本发明设计新颖合理，具有调节交流电压值，电流值，三相电压频率和三相电压相位，保证与市电电网一致，防止谐波危害，不会对电网造成污染，功能完备，实用性强，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意方框图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种光伏发电设备防谐波安全保护系统，包括光伏发电的电能采集并网模块、用于实时检测并网电压和负载使用电压参数的控制调节反馈模块；电能采集并网模块包括太阳能电池板组、直流汇流箱配电柜、逆变器、交流汇流箱配电柜、总配电柜和变压器，其控制调节反馈模块包括控制单元、供电单元、通信接口单元；控制单元的输入端接有用于设置报警的或跳闸阈值参数的按键输入电路、谐波检测单元，控制单元的输出端连接有液晶显示单元、报警输出单元和继电器保护单元，控制单元的输出端还与变压器的输入端相接，谐波检测单元的输入端与变压器的输出端相接。

控制单元为DSP微控制器TMS320F28335芯片。谐波检测单元为GDDN-500C谐波在线监测装置。

尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种光伏发电设备防谐波安全保护系统，包括光伏发电的电能采集并网模块、用于实时检测并网电压和负载使用电压参数的控制调节反馈模块；所述电能采集并网模块包括太阳能电池板组、直流汇流箱配电柜、逆变器、交流汇流箱配电柜、总配电柜和变压器，其特征在于：所述控制调节反馈模块包括控制单元、供电单元、通信接口单元；所述控制单元的输入端接有用于设置报警的或跳闸阈值参数的按键输入电路、谐波检测单元，所述控制单元的输出端连接有液晶显示单元、报警输出单元和继电器保护单元，所述控制单元的输出端还与所述变压器的输入端相接，所述谐波检测单元的输入端与所述变压器的输出端相接。

2.根据权利要求1所述的光伏发电设备防谐波安全保护系统，其特征在于：所述控制单元为DSP微控制器TMS320F28335芯片。

3.根据权利要求1所述的光伏发电设备防谐波安全保护系统，其特征在于：所述谐波检测单元为GDDN-500C谐波在线监测装置。