CN108169604A - 分布式电源发电并网安全监测方法及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分布式电源发电并网安全监测方法及监测系统，包括：电能质量监测装置；防孤岛监测装置；电网适应性监测装置；功率特性监测装置；低电压穿越能力监测装置；同时提供了一种分布式电源发电并网安全监测方法，包括如下步骤：电能质量监测；防孤岛监测；电网适应性监测；功率特性监测；低电压穿越能力监测；本发明分布式电源并网后的电能质量、电压稳定性、故障电流变化、系统安全稳定性等方面进行监测，方法简单可靠，使用灵活，通过监测，可以有效解决分布式电源给系统运行带来的问题,为分布式发电与传统电力系统协调运行起到重要实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及分布式电源技术领域，具体地，涉及一种分布式电源发电并网安全监测方法及监测系统。
背景技术
为了响应国家新能源政策，多省市的地区电网积极接入分布式电源，分布式发电逐步并网给电力系统的规划建设、安全运行、供电管理、保护控制、经济运行带来新挑战，复杂性大幅增加。
分布式电源的接入，通常会带来如下问题：
1、电能质量问题：分布式电源发电系统输入端功率受天气影响较大，系统具有间歇性、波动性等特点，分布式电源发电系统接入配电网将对公共电网电能质量产生影响。分布式电源发电系统电能质量监测主要针对发电系统向当地交流负载提供电能和向电网发送的电能质量，包括谐波、电压偏差、电压波动和闪变、电压不平衡度、直流分量等方面，需依据相应的国家标准判断其是否符合要求；
2、孤岛现象：并网系统孤岛现象是分布式发电系统经常出现的事故，逆变器直接并网时，除了应具有基本的保护功能外，还应具备防孤岛效应的特殊功能。从用电安全与电能质量考虑，孤岛效应是不允许出现的，孤岛发生时必须快速、准确地切除并网逆变器，逆变电源处于孤岛运行状态时会产生严重的后果；
3、电网适应性问题：由于分布式电源发电接入点采用就地方便接入的原则，不少接入点电网环境比较恶劣，电能质量不是很理想，当电源发电不能适应电网环境时，分布式电源系统将会随时脱离电网，之后再随机并网，给电网带来很大的冲击，分布式电源系统只有适应电网，与电网和谐共处，才能真正从技术上解决大规模分布式电源并网的问题。
因此，分布式电源并网后对电能质量、孤岛现象、电网适应性等方面进行监测，对分布式发电与传统电力系统协调运行来说，具有重要实际意义。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种分布式电源发电并网安全监测方法及监测系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种分布式电源发电并网安全监测系统，包括：
-电能质量监测装置，用于实现分布式电源的电能质量监测，包括：三相电压和三相电流的不平衡度、闪变、电流谐波和电流间谐波以及注入电网的直流分量大小；
-防孤岛监测装置，用于实现分布式电源的防孤岛监测；
-电网适应性监测装置，用于实现分布式电源的电压适应性监测、频率适应性监测，对电能质量监测装置提供的三相电压，采用锁相环频率分析法，实现对分布式电源电压频率的高精度测量，全面监测分布式电源并网的性能及其适应性；
-功率特性监测装置，用于实现分布式电源发电系统输出功率和功率因数的测量，利用卷积积分法对功率进行分析，监测分布式电源与主电网之间的功率潮流特性；
-低电压穿越能力监测装置，用于实现低电压穿越能力的监测，并且在监测低电压穿越时，系统分析系统电压与分布式电源功率输出之间的关系，记录低压穿越过程中系统电压、分布式电源功率的实时曲线，并通过录波仪输出；
其中：
所述电能质量监测装置包括：电压互感器、电流互感器和数据采集装置，所述电压互感器和电流互感器分别与数据采集装置相连接；所述电压互感器、电流互感器设在分布式电源发电系统并网点和公共连接点处；
所述防孤岛监测装置包括：负载模块、数字示波器和功率监测装置，所述负载模块、数字示波器和功率监测装置之间电路连接；所述负载模块包括并联的阻性负载、感性负载和容性负载；
所述电网适应性监测装置包括：电网模拟装置和测量设备，所述电网模拟装置的一端连接分布式电源发电系统，测量设备设置于所述电网模拟装置与所述分布式电源发电系统之间，所述电网模拟装置另一端连接配电网；所述电网模拟装置用于模拟公用电网的电压与频率的扰动，所述测量设备用于测量电网适应性参数；
所述功率特性监测装置包括：功率分析仪，所述功率分析仪与所述防孤岛监测装置的功率监测装置相连接，用于测量分布式电源发电系统输出功率和功率因数；
所述低电压穿越能力监测装置包括：低电压穿越测试装置和录波仪，所述低电压穿越测试装置分别与所述录波仪、所述电能质量监测装置的数据采集装置和所述防孤岛监测装置的所述功率监测装置相连接；所述低电压穿越测试装置用于实现低电压穿越轻载、低电压穿越满载的测试，并对所述数据采集装置和功率测试装置的数据进行分析，通过所述录波仪输出报表和测量曲线。
优选地，所述数据采集装置通道带宽大于等于10MHz。
优选地，所述录波仪采用18通道录波仪。
根据本发明的一个方面，提供了一种分布式电源发电并网安全监测方法，包括如下步骤：
-电能质量监测；
-防孤岛监测；
-电网适应性监测；
-功率特性监测；
-低电压穿越能力监测；
其中，
所述电能质量监测包括如下子步骤：
步骤S1，在分布式电源发电系统公共连接点处，对三相电压和三相电流的不平衡度进行监测；
步骤S2，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测电压和电流的闪变；
步骤S3，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测电流谐波和电流间谐波；
步骤S4，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测注入电网的直流分量大小；
所述防孤岛监测包括如下子步骤：
步骤A1，在分布式电源发电系统的并网点处设置防孤岛能力监测点；
步骤A2，接通分布式电源发电系统和电网之间的开关S1和开关S3，使分布式电源发电系统保持稳定运行状态；
步骤A3，利用功率监测装置测量分布式电源发电系统的有功功率和无功功率输出；
步骤A4，负载模块连接于开关S1和开关S3之间，接通负载模块与分布式电源发电系统之间的开关S2，依次投入交流负载电感L、电容C、电阻R，使得：
-LC消耗的无功功率等于分布式电源发电系统发出的无功功率；
-RLC消耗的有功功率等于分布式电源发电系统发出的有功功率；
-RLC谐振电路的品质因数为1±0.2；
-流过电网侧负载模块与数字示波器之间开关K的基波电流小于分布式电源发电系统输出电流的5％；
步骤A5，断开分布式电源发电系统和电网之间的电网侧开关S3，通过数字示波器记录从断开开关S3到分布式电源发电系统停止向负载模块供电的时间；若分布式电源发电系统在2s内停止向负载模块供电，则不再继续监测，否则应进行下步监测；
步骤A6，调节电感L、电容C，使电感L、电容C的无功功率每次变化±2％；
步骤A7，每次调节后，断开开关K2，通过数字示波器记录分布式电源发电系统运行情况；若记录的时间呈持续上升趋势，则继续以2％的增量扩大调节范围，直至记录的时间呈下降趋势；
所述电网适应性监测包括如下子步骤：
-电压适应性监测：
步骤B1，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至86％UN，并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤B2，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至109％UN,并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤B3，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至86％UN-109％UN之间任意值,并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
其中，UN为公共连接点标称电压；
-频率适应性监测：
步骤b1，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至49.55Hz，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤b2，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至50.15Hz，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤b3，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至49.55Hz-50.15Hz之间任意值，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
所述功率特性监测包括如下子步骤：
步骤C1，运行分布式电源发电系统，使其输出有功功率分别至分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率的10％～40％、40％～60％和60％以上；
步骤C2，调节分布式电源发电系统功率因数从滞后0.95开始，并连续调节至超前0.95；
步骤C3，测量并记录分布式电源发电系统实际输出的功率因数；
所述电压穿越能力监测包括如下子步骤：
步骤D1，按逆变器型号将整个分布式电源发电系统划为多个分区，每个分区随机抽选一个1MW发电单元进行监测；
步骤D2，停止被测发电单元逆变器的输出，将监测电缆接在被测发电单元的并网断路器两侧，从而将移动检测平台串接在分布式电源发电系统网络主回路中；
步骤D3，接线工作完成后合上被测发电单元的并网断路器，恢复所有电源，使分布式电源发电系统正常运行；
步骤D4，
-进行低电压穿越轻载监测；
-进行低电压穿越满载监测；
步骤D5，低电压穿越测试装置读取数据采集装置和功率监测装置的数据进行分析，输出报表和数据监测曲线。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的分布式电源发电并网安全监测系统及监测方法，对分布式电源并网后的电能质量、电压稳定性、故障电流变化、系统安全稳定性等方面进行监测，方法简单可靠，使用灵活，通过监测，可以有效解决分布式电源给系统运行带来的问题,为分布式发电与传统电力系统协调运行起到重要实际意义。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例中分布式电源发电并网安全监测系统结构示意图；
图2为本发明一实施例中防孤岛监测装置的工作原理图；
图3为本发明一实施例中电网适应性监测装置的工作原理图；
图4为本发明一实施例中低电压穿越能力测试的接线示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种分布式电源发电并网安全监测系统，包括：
-电能质量监测装置，用于实现分布式电源的电能质量监测，包括：三相电压和三相电流的不平衡度、闪变、电流谐波和电流间谐波以及注入电网的直流分量大小；
-防孤岛监测装置，用于实现分布式电源的防孤岛监测；
-电网适应性监测装置，用于实现分布式电源的电压适应性监测、频率适应性监测，对电能质量监测装置提供的三相电压，采用锁相环频率分析法，实现对分布式电源电压频率的高精度测量，全面监测分布式电源并网的性能及其适应性；
-功率特性监测装置，用于实现分布式电源发电系统输出功率和功率因数的测量，利用卷积积分法对功率进行分析，监测分布式电源与主电网之间的功率潮流特性；
-低电压穿越能力监测装置，用于实现低电压穿越能力的监测，并且在监测低电压穿越时，系统分析系统电压与分布式电源功率输出之间的关系，记录低压穿越过程中系统电压、分布式电源功率的实时曲线，并通过录波仪输出；
其中：
所述电能质量监测装置包括：电压互感器、电流互感器和数据采集装置，所述电压互感器和电流互感器分别用于采集分布式电源发电系统公共连接点处的三相电压和三相电流，并分别与数据采集装置相连接；
如图2所示，所述防孤岛监测装置包括：负载模块、数字示波器和功率监测装置，所述负载模块、数字示波器和功率监测装置之间电路连接；所述负载模块包括并联的阻性负载(R)、感性负载(L)和容性负载(C)，用于模拟三相功率独立控制的负载；
如图3所示，所述电网适应性监测装置包括：电网模拟装置和测量设备，所述电网模拟装置和测量设备之间电路连接；所述电网模拟装置用于模拟公用电网的电压与频率的扰动，所述测量设备用于测量电网模拟装置与分布式电源发电系统公共连接点的电压和频率；
所述功率特性监测装置包括：功率分析仪，所述功率分析仪与防孤岛监测装置的功率监测装置相连接；
如图4所示，所述低电压穿越能力监测装置包括：低电压穿越测试装置和录波仪，所述低电压穿越测试装置分别与录波仪、电能质量监测装置的数据采集装置和防孤岛监测装置的功率监测装置相连接；所述低电压穿越测试装置用于实现不同跌落深度的电压跌落故障模拟，所述录波仪用于采集并网点三相电压和三相电流信号。
进一步地，所述低电压穿越能力测试装置具备模拟电压跌落曲线的能力，跌落深度、持续时间和恢复时间可设定。该装置具备模拟三相电压对称和不对称故障的能力，对电压跌落曲线的拟合误差不大于10％。低电压穿越能力测试装置对电网的安全性不应造成影响。
进一步地，所述数据采集装置通道带宽大于等于10MHz。在一具体优选实施例中，所述电能质量监测装置中测量设备准确度可以如下：
| 设备仪器 | 准确度要求 |
| 电压互感器 | 0.2级 |
| 电流互感器 | 0.2级 |
| 数据采集装置 | 0.2级 |
进一步地，所述录波仪采用18通道录波仪。
进一步地，在本实施例中，低电压穿越测试装置可以采用中国电科院国家能源太阳能发电研发(实验)中心(NESC)研发的低电压穿越测试装置。
本实施例提供的分布式电源发电并网安全监测系统，对分布式电源并网后的电能质量、电压稳定性、故障电流变化、系统安全稳定性等方面进行监测，结构简单，使用灵活，通过监测，可以有效解决分布式电源给系统运行带来的问题,为分布式发电与传统电力系统协调运行起到重要实际意义。
实施例2
本实施例提供了一种分布式电源发电并网安全监测方法，利用实施例1提供的分布式电源发电并网安全监测系统，包括如下步骤：
-电能质量监测；
-防孤岛监测；
-电网适应性监测；
-功率特性监测；
-低电压穿越能力监测；
其中，
所述电能质量监测包括如下子步骤：
步骤S1，在分布式电源发电系统公共连接点处，对三相电压和三相电流的不平衡度进行监测；
步骤S2，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测电压和电流的闪变；
步骤S3，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测电流谐波和电流间谐波；
步骤S4，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测注入电网的直流分量大小；
所述防孤岛监测包括如下子步骤：
步骤A1，在分布式电源发电系统的并网点处设置防孤岛能力监测点；
步骤A2，接通分布式电源发电系统和电网之间的开关S1和开关S3，使分布式电源发电系统保持稳定运行状态；
步骤A3，利用功率监测装置测量分布式电源发电系统的有功功率和无功功率输出；
步骤A4，负载模块连接于开关S1和开关S3之间，接通负载模块与分布式电源发电系统之间的开关S2，依次投入交流负载电感L、电容C、电阻R，使得：
-LC消耗的无功功率等于分布式电源发电系统发出的无功功率；
-RLC消耗的有功功率等于分布式电源发电系统发出的有功功率；
-RLC谐振电路的品质因数为1±0.2；
-流过电网侧负载模块与数字示波器之间开关K的基波电流小于分布式电源发电系统输出电流的5％；
步骤A5，断开分布式电源发电系统和电网之间的电网侧开关S3，通过数字示波器记录从断开开关S3到分布式电源发电系统停止向负载模块供电的时间；若分布式电源发电系统在2s内停止向负载模块供电，则不再继续监测，否则应进行下步监测；
步骤A6，调节电感L、电容C，使电感L、电容C的无功功率按照表1-1电压波动限制每次变化±2％；
表1-1电压波动限制
步骤A7，每次调节后，断开开关K2，通过数字示波器记录分布式电源发电系统运行情况；若记录的时间呈持续上升趋势，则继续以2％的增量扩大调节范围，直至记录的时间呈下降趋势；
所述电网适应性监测包括如下子步骤：
-电压适应性监测：
步骤B1，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至86％UN，并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤B2，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至109％UN,并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤B3，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至86％UN-109％UN之间任意值,并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
其中，UN为公共连接点标称电压；
-频率适应性监测：
步骤b1，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至49.55Hz，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤b2，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至50.15Hz，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤b3，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至49.55Hz-50.15Hz之间任意值，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
所述功率特性监测包括如下子步骤：
步骤C1，运行分布式电源发电系统，使其输出有功功率分别至分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率的10％～40％、40％～60％和60％以上；
步骤C2，调节分布式电源发电系统功率因数从滞后0.95开始，并连续调节至超前0.95；
步骤C3，测量并记录分布式电源发电系统实际输出的功率因数；
所述电压穿越能力监测包括如下子步骤：
步骤D1，按逆变器型号将整个分布式电源发电系统划为多个分区，每个分区随机抽选一个1MW发电单元进行监测；
步骤D2，停止被测发电单元逆变器的输出，将监测电缆接在被测发电单元的并网断路器两侧，从而将移动检测平台串接在分布式电源发电系统网络主回路中；
步骤D3，接线工作完成后合上被测发电单元的并网断路器，恢复所有电源，使分布式电源发电系统正常运行；
步骤D4，
-进行低电压穿越轻载监测；
-进行低电压穿越满载监测；
步骤D5，低电压穿越测试装置读取数据采集装置和功率监测装置的数据进行分析，输出报表和数据监测曲线。
在部分优选的实施例中，对三相电压和三相电流的不平衡度进行监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-运行分布式电源发电系统，从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min，从区间开始按每3s时段计算方均根值，共计算200个3s时段方均根植；
-分别记录每个区间负序电压不平衡度测量值的95％概率大值以及所有功率测量值中的最大值；
-重复测量1次；
最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率；
在对三相电压不平衡度进行测量的同时，对三相电流的不平衡度进行监测。
在部分优选的实施例中，监测电压和电流的闪变，具体为：
在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置，测量电压和电流的截止频率应不小于400Hz；从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内分别测量2次 10min短时闪变值Pst；
分布式电源发电系统的长时闪变Plt值通过短时闪变值Pst计算，长时间闪变Plt的测量周期是2小时，在此周期内，共得到每10分钟测量一次得到的短时闪变Pst数据12 组，依次12组数据为基础，依据下述公式计算出长时间闪变Plt：
最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率。
在部分优选的实施例中，对电流谐波的监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min；
-按公式1-1取时间窗Tw测量电流谐波子群的有效值，取3s内的15个电流谐波子群有效值计算方均根值；
-计算10min内所包含的各3s电流谐波子群的方均根值；
-电流谐波子群记录到第50次，利用公式1-2计算电流谐波子群总畸变率并记录；
h次电流谐波子群的有效值ih为：
式中：C10h+i表示DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值；
电流谐波子群总畸变率THDSi为：
式中Ih表示在10min内h次电流谐波子群的方均根值；I1表示在10min内电流基波子群的方均根值；最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率；
在部分优选的实施例中，对电流间谐波的监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min；
-按公式1-3取时间窗Tw测量电流间谐波中心子群的有效值，取3s内的15个电流间谐波中心子群有效值计算方均根值；
-计算10min内所包含的各3s电流间谐波中心子群的方均根值；
-电流间谐波测量最高频率达到2kHz；
h次电流间谐波中心子群的有效值i'h：
式中：C10h+i表示DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值；最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率。
在部分优选的实施例中，对直流分量的监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-电能质量监测装置分别在分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率的 10％-40％、40％-60％和60％以上时，测量注入电网的直流分量大小。
在部分优选的实施例中，进行低电压穿越轻载监测具体为：被测发电单元功率P范围为0.1Pn<P<0.3Pn，Pn表示发电单元的额定功率，被测发电单元输出稳定后开始监测；低电压穿越轻载监测仅针对ABC三相平衡跌落，选择额定电压的20％、50％和80％三个点开展监测，记录监测数据和波形，同一点进行连续两次监测；
在部分优选的实施例中，进行低电压穿越满载监测具体为；被测发电单元功率P范围为0.8Pn<P，Pn表示发电单元的额定功率，被测发电单元输出稳定后开始监测；设置分布式电源发电系统并网点处三相电压幅值、两相电压幅值、单相电压幅值分别为额定电压的20％、持续时间为1s，并在额定电压的20％～40％、40％～60％、60％～80％以及 80％～90％每个区间内任意选取一个点，记录4个分布式电源发电系统并网点处电压、持续时间及波形，同一点进行连续两次监测。
本实施例提供的分布式电源发电并网安全监测方法，对分布式电源并网后的电能质量、电压稳定性、故障电流变化、系统安全稳定性等方面进行监测，方法简单可靠，使用灵活，通过监测，可以有效解决分布式电源给系统运行带来的问题,为分布式发电与传统电力系统协调运行起到重要实际意义。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种分布式电源发电并网安全监测系统，其特征在于，包括：
-电能质量监测装置，用于实现分布式电源的电能质量监测，包括：三相电压和三相电流的不平衡度、闪变、电流谐波和电流间谐波以及注入电网的直流分量大小；
-防孤岛监测装置，用于实现分布式电源的防孤岛监测；
-电网适应性监测装置，用于实现分布式电源的电压适应性监测、频率适应性监测，对电能质量监测装置提供的三相电压，采用锁相环频率分析法，实现对分布式电源电压频率的高精度测量，全面监测分布式电源并网的性能及其适应性；
-功率特性监测装置，用于实现分布式电源发电系统输出功率和功率因数的测量，利用卷积积分法对功率进行分析，监测分布式电源与主电网之间的功率潮流特性；
-低电压穿越能力监测装置，用于实现低电压穿越能力的监测，并且在监测低电压穿越时，系统分析系统电压与分布式电源功率输出之间的关系，记录低压穿越过程中系统电压、分布式电源功率的实时曲线，并通过录波仪输出；
其中：
所述电能质量监测装置包括：电压互感器、电流互感器和数据采集装置，所述电压互感器和电流互感器分别与数据采集装置相连接；所述电压互感器、电流互感器设在分布式电源发电系统并网点和公共连接点处；
所述防孤岛监测装置包括：负载模块、数字示波器和功率监测装置，所述负载模块、数字示波器和功率监测装置之间电路连接；所述负载模块包括并联的阻性负载、感性负载和容性负载；
所述电网适应性监测装置包括：电网模拟装置和测量设备，所述电网模拟装置的一端连接分布式电源发电系统，测量设备设置于所述电网模拟装置与所述分布式电源发电系统之间，所述电网模拟装置另一端连接配电网；所述电网模拟装置用于模拟公用电网的电压与频率的扰动，所述测量设备用于测量电网适应性参数；
所述功率特性监测装置包括：功率分析仪，所述功率分析仪与所述防孤岛监测装置的功率监测装置相连接，用于测量分布式电源发电系统输出功率和功率因数；
所述低电压穿越能力监测装置包括：低电压穿越测试装置和录波仪，所述低电压穿越测试装置分别与所述录波仪、所述电能质量监测装置的数据采集装置和所述防孤岛监测装置的所述功率监测装置相连接；所述低电压穿越测试装置用于实现低电压穿越轻载、低电压穿越满载的测试，并对所述数据采集装置和功率测试装置的数据进行分析，通过所述录波仪输出报表和测量曲线。
2.根据权利要求1所述的分布式电源发电并网安全监测系统，其特征在于，所述数据采集装置通道带宽大于等于10MHz。
3.根据权利要求1所述的分布式电源发电并网安全监测系统，其特征在于，所述录波仪采用18通道录波仪。
4.一种分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
-电能质量监测；
-防孤岛监测；
-电网适应性监测；
-功率特性监测；
-低电压穿越能力监测；
其中，
所述电能质量监测包括如下子步骤：
步骤S1，在分布式电源发电系统公共连接点处，对三相电压和三相电流的不平衡度进行监测；
步骤S2，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测电压和电流的闪变；
步骤S3，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测电流谐波和电流间谐波；
步骤S4，在分布式电源发电系统公共连接点处，监测注入电网的直流分量大小；
所述防孤岛监测包括如下子步骤：
步骤A1，在分布式电源发电系统的并网点处设置防孤岛能力监测点；
步骤A2，接通分布式电源发电系统和电网之间的开关S1和开关S3，使分布式电源发电系统保持稳定运行状态；
步骤A3，利用功率监测装置测量分布式电源发电系统的有功功率和无功功率输出；
步骤A4，负载模块连接于开关S1和开关S3之间，接通负载模块与分布式电源发电系统之间的开关S2，依次投入交流负载电感L、电容C、电阻R，使得：
-LC消耗的无功功率等于分布式电源发电系统发出的无功功率；
-RLC消耗的有功功率等于分布式电源发电系统发出的有功功率；
-RLC谐振电路的品质因数为1±0.2；
-流过电网侧负载模块与数字示波器之间开关K的基波电流小于分布式电源发电系统输出电流的5％；
步骤A5，断开分布式电源发电系统和电网之间的电网侧开关S3，通过数字示波器记录从断开开关S3到分布式电源发电系统停止向负载模块供电的时间；若分布式电源发电系统在2s内停止向负载模块供电，则不再继续监测，否则应进行下步监测；
步骤A6，调节电感L、电容C，使电感L、电容C的无功功率每次变化±2％；
步骤A7，每次调节后，断开开关K2，通过数字示波器记录分布式电源发电系统运行情况；若记录的时间呈持续上升趋势，则继续以2％的增量扩大调节范围，直至记录的时间呈下降趋势；
所述电网适应性监测包括如下子步骤：
-电压适应性监测：
步骤B1，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至86％UN，并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤B2，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至109％UN,并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤B3，在公共连接点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使公共连接点电压至86％UN-109％UN之间任意值，并保持时间为1min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
其中，UN为公共连接点标称电压；
-频率适应性监测：
步骤b1，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至49.55Hz，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤b2，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至50.15Hz，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
步骤b3，在公共连接点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得公共连接点频率至49.55Hz-50.15Hz之间任意值，并保持时间为20min，记录分布式电源发电系统运行时间或脱网跳闸时间；
所述功率特性监测包括如下子步骤：
步骤C1，运行分布式电源发电系统，使其输出有功功率分别至分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率的10％～40％、40％～60％和60％以上；
步骤C2，调节分布式电源发电系统功率因数从滞后0.95开始，并连续调节至超前0.95；
步骤C3，测量并记录分布式电源发电系统实际输出的功率因数；
所述电压穿越能力监测包括如下子步骤：
步骤D1，按逆变器型号将整个分布式电源发电系统划为多个分区，每个分区随机抽选一个1MW发电单元进行监测；
步骤D2，停止被测发电单元逆变器的输出，将监测电缆接在被测发电单元的并网断路器两侧，从而将移动检测平台串接在分布式电源发电系统网络主回路中；
步骤D3，接线工作完成后合上被测发电单元的并网断路器，恢复所有电源，使分布式电源发电系统正常运行；
步骤D4，
-进行低电压穿越轻载监测；
-进行低电压穿越满载监测；
步骤D5，低电压穿越测试装置读取数据采集装置和功率监测装置的数据进行分析，输出报表和数据监测曲线。
5.根据权利要求4所述的分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，对三相电压和三相电流的不平衡度进行监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-运行分布式电源发电系统，从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min，从区间开始按每3s时段计算方均根值，共计算200个3s时段方均根植；
-分别记录每个区间负序电压不平衡度测量值的95％概率大值以及所有功率测量值中的最大值；
-重复测量1次；
最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率；
在对三相电压不平衡度进行测量的同时，对三相电流的不平衡度进行监测。
6.根据权利要求4所述的分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，监测电压和电流的闪变，具体为：
在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置，测量电压和电流的截止频率应不小于400Hz；从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内分别测量2次10min短时闪变值Pst；
分布式电源发电系统的长时闪变Plt值通过短时闪变值Pst计算，长时间闪变Plt的测量周期是2小时，在此周期内，共得到每10分钟测量一次得到的短时闪变Pst数据12组，依次12组数据为基础，依据下述公式计算出长时间闪变Plt：
最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率。
7.根据权利要求4所述的分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，对电流谐波的监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min；
-按公式1-1取时间窗Tw测量电流谐波子群的有效值，取3s内的15个电流谐波子群有效值计算方均根值；
-计算10min内所包含的各3s电流谐波子群的方均根值；
-电流谐波子群记录到第50次，利用公式1-2计算电流谐波子群总畸变率并记录；
h次电流谐波子群的有效值ih为：
式中：C10h+i表示DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值；
电流谐波子群总畸变率THDSi为：
式中Ih表示在10min内h次电流谐波子群的方均根值；I1表示在10min内电流基波子群的方均根值；最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率；
对电流间谐波的监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-从分布式电源发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10％的分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min；
-按公式1-3取时间窗Tw测量电流间谐波中心子群的有效值，取3s内的15个电流间谐波中心子群有效值计算方均根值；
-计算10min内所包含的各3s电流间谐波中心子群的方均根值；
-电流间谐波测量最高频率达到2kHz；
h次电流间谐波中心子群的有效值i'h：
式中：C10h+i表示DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值；最后一个区间的终点取测量日分布式电源发电系统持续正常运行的最大功率。
8.根据权利要求4所述的分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，对直流分量的监测，具体为：
-在分布式电源发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置；
-电能质量监测装置分别在分布式电源发电系统所配逆变器总额定功率的10％-40％、40％-60％和60％以上时，测量注入电网的直流分量大小。
9.根据权利要求4所述的分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，进行低电压穿越轻载监测具体为：被测发电单元功率P范围为0.1Pn<P<0.3Pn，Pn表示发电单元的额定功率，被测发电单元输出稳定后开始监测；低电压穿越轻载监测针对ABC三相平衡跌落，选择额定电压的20％、50％和80％三个点开展监测，记录监测数据和波形，同一点进行连续两次监测。
10.根据权利要求4所述的分布式电源发电并网安全监测方法，其特征在于，进行低电压穿越满载监测具体为；被测发电单元功率P范围为0.8Pn<P，Pn表示发电单元的额定功率，被测发电单元输出稳定后开始监测；设置分布式电源发电系统并网点处三相电压幅值、两相电压幅值、单相电压幅值分别为额定电压的20％、持续时间为1s，并在额定电压的20％～40％、40％～60％、60％～80％以及80％～90％每个区间内任意选取一个点，记录4个分布式电源发电系统并网点处电压、持续时间及波形，同一点进行连续两次监测。
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