CN106300409A - 在并网-离网系统中对电网断电的监测方法及装置，并网-离网发电转换系统 - Google Patents
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Abstract
为了让并网-离网系统能够对电网断电进行监测，准确地判断出电网断电，给出并网-离网发电转换系统，包括发电转换电路和控制器，发电转换电路在控制器的控制下把发电电源发出的电能转换后输出给电网，控制器实时监测馈电输出电压uO和电网侧电流ig，其特征是控制器运用如下并网-离网系统对电网断电的监测方法：在把发电电源发出的电能输出给电网时，判断电网断电的条件包括：实时测得电网侧无电流且馈电输出电压uO瞬时过压。监测方法中的步骤，可以建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实现。
Description
技术领域
本发明创造涉及并网-离网系统，更具体地涉及并网-离网发电转换系统，尤其涉及其对电网断电的监测方法。监测方法中的步骤，可以建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实现。
背景技术
并网-离网系统在并网工作时，若电网断电，则需切换至离网状态。并网-离网系统在不同的工作状态下都有可能发生电网断电，各种情况比较复杂，给电网断电的监测带来了困难。
发明内容
本发明的目的是让并网-离网系统能够对电网断电进行监测，准确地判断出电网断电。
为此给出并网-离网系统对电网断电的监测方法如下。
监测方法一：并网-离网系统在并网馈电状态下，把发电电源发出的电能输出给电网，如果电网断电，电网侧电流ig就会为0，且由于并网-离网系统的电能突然不能继续流向电网，馈电输出电压uO就会急剧上升，出现瞬时过压，因此在并网馈电状态下，实时测得电网侧无电流且馈电输出电压uO瞬时过压，就能准确地判断出电网断电。
基于上述监测方法一，给出并网-离网发电转换系统，其包括发电转换电路和控制器，发电转换电路在控制器的控制下把发电电源发出的电能转换后输出给电网，控制器实时监测馈电输出电压uO和电网侧电流ig，其特征是控制器运用上述监测方法一对电网断电进行监测。
监测方法二：并网-离网系统在并网取电状态下，让电网一边经变压器给本地储电器件充电，一边给接至变压器的接电网的一侧的负载供电，如果电网断电，电网侧电流ig就会为0，且断电后的瞬间由于变压器第二侧的电感线圈续流供电给负载，取电输入电压ui会瞬时反相，因此在并网取电状态下，实时测得电网侧无电流且取电输入电压ui瞬时反相，就能准确地判断出电网断电。
基于上述监测方法二，给出并网-离网系统，其包括变压器、转换器和控制器，变压器第一侧经所述转换器接储电器件，转换器在控制器的控制下把变压器第一侧的电能转换后输给储电器件，电网和负载并列地接至变压器第二侧，控制器实时监测变压器第二侧电压u和电网侧电流ig，其特征是：控制器运用上述监测方法二对电网断电进行监测，所述变压器第二侧电压u即为监测方法二中的取电输入电压ui。
附图说明
图1是并网-离网系统结构图。
具体实施方式
并网-离网系统见图1，发电转换电路包括图1中的逆变器和变压器。太阳能电池板作为发电电源，依次经由控制器控制的BUCK变换器和逆变器接变压器第一侧。电池组作为储电器件，也经逆变器接变压器第一侧。电网和负载并列地接至变压器第二侧。继电器组作为切换开关，接在变压器第二侧与电网之间，用于进行并网-离网切换。控制器实时监测电网侧的电压ug和电流ig、变压器第二侧的电压u和电流i。
若是晴天，太阳能电池板发电，逆变器在控制器的控制下把太阳能电池板发出的直流电转换成交流电，在变压器的第二侧输出角速度为ω的正弦波电压230V给电网，此为并网馈电状态，变压器第二侧的电压u即为馈电输出电压uO。与此同时，在变压器的第二侧输出的电能也供给负载，太阳能电池板发出的直流电也给电池组充电。
控制器根据变压器第二侧的电压u和电流i计算得知电能正在从本系统流向电网，即处于并网馈电状态。并网馈电状态下，假设过压保护电压阈值是280V，所对应的电压峰值Umax=280V×1.414，如果电网在t时刻断电，电网侧电流ig就会为0，且由于本系统的电能突然不能继续流向电网，变压器第二侧的电压u就会从230V×1.414×sin(ωt)急剧上升至超过280×1.414×sin(ωt)，即馈电输出电压uO瞬时过压。控制器对电网断电进行监测，其一方面实时测得电网侧无电流，一方面多次采样馈电输出电压uO，实时测得各次采样值均过压，就判断出电网断电，于是控制继电器组断开，从而切换至离网状态。离网状态下，太阳能电池板继续供电给负载，但不给电网馈电。
若是阴天或夜晚，太阳能电池板不发电，电网一边经变压器给电池组充电，一边给负载供电，此为并网取电状态，变压器第二侧的电压u即为取电输入电压ui。为了让电网给电池组充电，逆变器在控制器的控制下作整流器使用，把变压器第一侧的交流电转换成直流电给电池组充电。
控制器根据变压器第二侧的电压u和电流i计算得知电能正在从电网流向本系统，即处于并网取电状态。并网取电状态下，如果电网断电，电网侧电流ig就会为0，且若电网断电系在电压正半周发生，即断电前的瞬间在图1中的变压器第二侧，电压u为上正下负，电流i向下，则断电后的瞬间由于电感线圈的续流作用，变压器第二侧的电流i维持向下并供电给负载，故变压器第二侧的电压u瞬时变为下正上负，体现为取电输入电压ui瞬时反相。同样的道理，若电网断电系在电压负半周发生，则也会体现为取电输入电压ui瞬时反相。控制器对电网断电进行监测，其一方面实时测得电网侧无电流，一方面实时测得取电输入电压ui瞬时反相，就判断出电网断电，于是控制继电器组断开，从而切换至离网状态。离网状态下，可以由电池组给负载供电，为此逆变器作逆变器使用。由上可见，逆变器作为双向转换器，在控制器的控制下实现不同方向的电能转换。
对于由控制器执行的方法中的步骤，可以建立功能模块，组合成功能模块构架，主要通过存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实现。
Claims (9)
1.并网-离网系统对电网断电的监测方法，其特征是在把发电电源发出的电能输出给电网时，判断电网断电的条件包括：实时测得电网侧无电流且馈电输出电压uO瞬时过压。
2.根据权利要求1所述的监测方法，在对馈电输出电压uO瞬时过压进行认定的过程中，多次采样馈电输出电压uO，对各次采样值分别进行认定。
3.根据权利要求1或2所述的监测方法，馈电输出电压uO是角速度为ω的正弦波，所述的馈电输出电压uO瞬时过压的认定条件包括：uO>Umaxsin(ωt)，其中，Umax是过压保护电压阈值所对应的电压峰值，t是当前时刻。
4.并网-离网发电转换系统，包括发电转换电路和控制器，发电转换电路在控制器的控制下把发电电源发出的电能转换后输出给电网，控制器实时监测馈电输出电压uO和电网侧电流ig，其特征是控制器运用如权利要求1～3任一项所述的监测方法对电网断电进行监测。
5.根据权利要求4所述的并网-离网发电转换系统，包括切换开关，其接在发电转换电路与电网之间，用于进行并网-离网切换。
6.根据权利要求5所述的并网-离网发电转换系统，控制器判断出电网断电则控制切换开关断开从而切换至离网状态。
7.在并网-离网系统中对电网断电的监测装置，其特征是包括在把发电电源发出的电能输出给电网时启用的并网馈电状态断电判断装置，并网馈电状态断电判断装置包括：
电流认定装置，其用于对实时测得电网侧无电流进行认定，
过压认定装置，其用于对馈电输出电压uO瞬时过压进行认定，
所述的并网馈电状态断电判断装置判断电网断电的条件包括：电流认定装置和过压认定装置均作出相应的认定。
8.根据权利要求7所述的监测装置，过压认定装置在对馈电输出电压uO瞬时过压进行认定的过程中，多次采样馈电输出电压uO，对各次采样值分别进行认定。
9.根据权利要求7或8所述的监测装置，馈电输出电压uO是角速度为ω的正弦波，过压认定装置包括用于认定uO>Umaxsin(ωt)的正弦过压认定装置，其中，Umax是过压保护电压阈值所对应的电压峰值，t是当前时刻。
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| CN201510318344.1A CN106300409A (zh) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 在并网-离网系统中对电网断电的监测方法及装置，并网-离网发电转换系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102170141A (zh) * | 2009-11-13 | 2011-08-31 | 伊顿公司 | 通过使用由多个逆变器进行受控无功功率注入检测孤岛的方法和区域电力系统 |
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2015
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