CN106803682A - 一种光伏微网混沌检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光伏微网混沌检测装置，属于新能源利用领域，包括光伏阵列、光伏微网逆变器、光伏微网、信号采集传感器阵列和数据处理检测装置；光伏阵列的输出端与光伏微网逆变器连接；光伏微网逆变器的输出端与光伏微网连接；信号采集传感器阵列的输入端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接；信号采集传感器阵列的输出端与数据处理检测装置。数据处理检测装置包括数字滤波电路、四维相空间重构电路、最大李氏指数计算电路和光伏微网混沌报警电路。采用现有数字化方法，通过数字信号序列的相空间重构后进行李氏指数计算，检测系统的混沌信号，具有灵活、高可靠和稳定性的特点。
Description
技术领域
本发明涉及新能源利用领域，特别是涉及一种光伏微网混沌检测装置。
背景技术
随着世界能源危机和环境问题的加剧，新能源开发利用技术得到了世界各国的广泛重视。当前，以太阳能为能源的新能源技术已经获得很大发展，特别是太阳能光伏微网发电技术的发展，不仅在军事用途上具有重要战略意义，在民用领域更是得到了飞跃式的发展。现有技术虽然已经在进行示范应用，但在商业落地运行过程中仍然在一些安全性的问题。为此，光伏微网的先进检测技术仍然有待深入研究与开发。混沌是强非线性的电力系统所特有的一种动力学行为之一，光伏微网系统一旦出现混沌，将会是系统性能劣化，进而会导致微网的电力故障。因此，微网系统的混沌检测是一个非常重要的科学和工程问题。
发明内容
本发明提供一种光伏微网混沌检测装置，解决光伏微网混沌检测的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
一种光伏微网混沌检测装置，包括光伏阵列、光伏微网逆变器、光伏微网、信号采集传感器阵列和数据处理检测装置；所述光伏阵列的输出端与光伏微网逆变器连接；所述光伏微网逆变器的输出端与光伏微网连接；所述信号采集传感器阵列的输入端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接；所述信号采集传感器阵列的输出端与数据处理检测装置；
所述数据处理检测装置包括数字滤波电路、四维相空间重构电路、最大李氏指数计算电路和光伏微网混沌报警电路；所述数字滤波电路的输入端与信号采集传感器阵列连接；所述四维相空间重构电路的输入端与数字滤波电路连接；所述最大李氏指数计算电路的输入端与四维相空间重构电路连接；所述光伏微网混沌报警电路的输入端与最大李氏指数计算电路连接。
上方案中，优选的是光伏阵列与光伏微网逆变器连接处设置有电容C2，电容C2并联设置在光伏阵列两根输出导线上。
上方案中，优选的是光伏微网逆变器与光伏微网连接处设置有电感L1、电感L2和电容C1，所述电感L1和电感L2分别串联在光伏微网逆变器的连根输出线上，电容C1并联在电感L1和电感L2间，并接在光伏微网输入端。
上方案中，优选的是信号采集传感器阵列包括电流传感器、电压传感器和总线电路，电流传感器和电压传感器的采集端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接。
上方案中，优选的是电流传感器使用霍尔电流传感器，电压传感器使用信号为xrdtD31的电压传感器。
本发明的优点与效果是：
1、采用现有数字化方法，通过数字信号序列的相空间重构后进行李氏指数计算，检测系统的混沌信号，具有灵活、高可靠和稳定性的特点；
2、通过检测混沌信号的方式，在系统完全崩溃之前的混沌信号中得到报警信息，有利于提前处理事故，具有非常重要的实际意义。
附图说明
图1为本发明结构框。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
一种光伏微网混沌检测装置，如图1所示，包括光伏阵列、光伏微网逆变器、光伏微网、信号采集传感器阵列和数据处理检测装置；所述光伏阵列的输出端与光伏微网逆变器连接；所述光伏微网逆变器的输出端与光伏微网连接；所述信号采集传感器阵列的输入端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接；所述信号采集传感器阵列的输出端与数据处理检测装置。光伏阵列包括了太阳能板，负责收集太阳光能量，并把太阳能转为电能并输出，输出的为直流电。光伏微网逆变器为现有技术中的逆变器，实现将光伏阵列的直流电转换成交流电的功能。光伏微网为电能消耗端，为微电网或用户设备。
光伏微网逆变器与光伏微网连接处设置有电感L1、电感L2和电容C1，所述电感L1和电感L2分别串联在光伏微网逆变器的连根输出线上，电容C1并联在电感L1和电感L2间，并接在光伏微网输入端。主要实现对电能的滤波处理。光伏微网逆变器与光伏微网连接处设置有电感L1、电感L2和电容C1，所述电感L1和电感L2分别串联在光伏微网逆变器的连根输出线上，电容C1并联在电感L1和电感L2间，并接在光伏微网输入端。对输出的交流电进行滤波处理。
信号采集传感器阵列包括电流传感器、电压传感器和总线电路，电流传感器和电压传感器的采集端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接。电流传感器使用霍尔电流传感器，电压传感器使用信号为xrdtD31的电压传感器。电流传感器的个数为2个-8个偶数，一半在光伏阵列的输出端进行采集，另一半在光伏微网逆变器输出端进行采集，实现多个采集信号取平均值，使得采集的信号更加准确。电压传感器的个数为2个-8个偶数，一半在光伏阵列的输出端进行采集，另一半在光伏微网逆变器输出端进行采集，实现多个采集信号取平均值，使得采集的信号更加准确。
所述数据处理检测装置包括数字滤波电路、四维相空间重构电路、最大李氏指数计算电路和光伏微网混沌报警电路；所述数字滤波电路的输入端与信号采集传感器阵列连接；所述四维相空间重构电路的输入端与数字滤波电路连接；所述最大李氏指数计算电路的输入端与四维相空间重构电路连接；所述光伏微网混沌报警电路的输入端与最大李氏指数计算电路连接。
本实施例中的数据处理检测装置为STM32F7系列数字信号处理微控制器，数字滤波电路、四维相空间重构电路、最大李氏指数计算电路和光伏微网混沌报警电路均为处理微控制器运行现有的滤波程序、四维相空间重构程序和最大李氏指数计算程序实现对采集数据的处理。由于在处理微控制器运行这些现有的程序使得表现为不同微电路结构。也可以是现有的一些电路接构成。
信号采集传感器阵列负责光伏微网逆变器系统的电压和电流参数采集；数字滤波模块将信号采集传感器阵列采集的原始信号进行滤波；最大李氏指数计算模块负责计算系统的最大李氏指数，光伏微网混沌报警模块则根据李氏指数的计算结果，进行相应的混沌报警。上述的数字滤波模块、四维相空间重构模块、最大李氏指数计算模块、光伏微网混沌报警模块均是在STM32F7系列数字信号处理微控制器中实现的。
光伏阵列的输出直流电压、电流，以及光伏微网逆变器的输出交流电压、电流由信号采集传感器阵列进行采集后，得到相应的原始信号，然后这些信号传输至数字滤波模块后，得到不含干扰噪声的信号，再送至四维相空间重构模块,对数字信号序列进行相空间重构，接着传输到最大李氏指数计算模块进行最大李氏指数的计算，结算结果送至光伏微网混沌报警模块，光伏微网混沌报警模块根据李氏指数的值，判断混沌信号：当李氏指数小于0时，系统没有产生混沌，不用发出报警信息，而当大于或等于0时产生混沌或处于不稳定的状态，发出报警信号，以便维护人员进行处理，避免系统崩溃。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。
Claims (5)
1.一种光伏微网混沌检测装置，其特征在于：包括光伏阵列、光伏微网逆变器、光伏微网、信号采集传感器阵列和数据处理检测装置；所述光伏阵列的输出端与光伏微网逆变器连接；所述光伏微网逆变器的输出端与光伏微网连接；所述信号采集传感器阵列的输入端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接；所述信号采集传感器阵列的输出端与数据处理检测装置；
所述数据处理检测装置包括数字滤波电路、四维相空间重构电路、最大李氏指数计算电路和光伏微网混沌报警电路；所述数字滤波电路的输入端与信号采集传感器阵列连接；所述四维相空间重构电路的输入端与数字滤波电路连接；所述最大李氏指数计算电路的输入端与四维相空间重构电路连接；所述光伏微网混沌报警电路的输入端与最大李氏指数计算电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏微网混沌检测装置，其特征在于：光伏阵列与光伏微网逆变器连接处设置有电容C2，电容C2并联设置在光伏阵列两根输出导线上。
3.根据权利要求1所述的一种光伏微网混沌检测装置，其特征在于：光伏微网逆变器与光伏微网连接处设置有电感L1、电感L2和电容C1，所述电感L1和电感L2分别串联在光伏微网逆变器的连根输出线上，电容C1并联在电感L1和电感L2间，并接在光伏微网输入端。
4.根据权利要求1所述的一种光伏微网混沌检测装置，其特征在于：所述信号采集传感器阵列包括电流传感器、电压传感器和总线电路，电流传感器和电压传感器的采集端分别与光伏阵列的输出端和光伏微网逆变器的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种光伏微网混沌检测装置，其特征在于：所述电流传感器使用霍尔电流传感器，电压传感器使用信号为xrdtD31的电压传感器。
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|---|---|---|---|---|
| CN107800374A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-13 | 深圳市菊水皇家科技有限公司 | 一种太阳能充电桩的自动除尘方法及系统 |
| CN108173289A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-15 | 广西师范大学 | 基于Uc-iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法及装置 |
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| CN107800374B (zh) * | 2017-11-27 | 2023-09-12 | 深圳华源技术实业有限公司 | 一种太阳能充电桩的自动除尘方法及系统 |
| CN108173289A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-15 | 广西师范大学 | 基于Uc-iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法及装置 |
| CN108173289B (zh) * | 2018-03-13 | 2023-11-21 | 广西师范大学 | 基于Uc-iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法及装置 |
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