CN109830989B - 一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法，新能源侧发电系统输出三相电压波形在完全吻合微电网侧三相电压波形时，硬件电路判断波形一致情况下并网开关自动合闸。通过应用本发明的三相电压相序自动检测及并网方法，在分辨出符合微电网三相电压相序及波形一致的新能源三相电压情况下并网接触器动作，提高了新能源发电的并网可靠性。

Description

一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法

技术领域

本发明涉及一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法。

背景技术

随着世界和中国经济的发展，能源的消耗将急剧增加，使得我国将在未来一段时间内长期面临着环境和资源的双重压力，发展包括风力发电在内的可再生能源是中国能源困境的最根本解决办法。国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。考虑到不同的风力发电机组工作原理不同，因此其并网方式也有区别。国内风电场常用机型主要包括异步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱式交流永磁同步发电机、高压同步发电机等。同步风力发电机的主要并网方式是准同步和自同步并网；异步风力发电机组的并网方式则主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等。

在我们的生活中，并网控制在光伏发电、风力发电等方面中应用广泛，且意义重大。如在光伏发电中，若并网光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，并网控制系统可以使切换器能自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电或当电网因为某种原因实然停电时，并网系统可以自动切换使电网与光伏系统分离，成为独立光伏发电系统工作状态。若并网控制不及时或者出现问题，则将对生活有很大的影响。所以并网控制在我们的生活中是必不可少、息息相关的。

新能源发电受天气因素影响比较明显，并网运行时对电网造成一定影响，同时电网的故障，不稳定因素又反过来影响发电侧的安全工作，因此设计电网同步并网的策略非常重要，如何保证风力发电及光伏系统在国家电网标准下仍能够保持和电网的连接，并且能够对电网提供支撑作用来提高电力系统的稳定性这一问题是值得关注的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法，在确保新能源发电侧输出电压与电网准确同步时并网，同时当较大范围电网电压跌落的情况下，自动脱网有效实现新能源系统自我保护运行。减少发电不稳对电网的影响，一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法，包括输入同步信号比较电路、同步信号提取电路、触发电路、驱动电路、与门电路及执行电路，三相电压包括微电网侧三相电压及新能源发电侧三相电压，微电网侧三相电压与新能源发电侧三相电压相序、电压幅值与电压相位通过硬件电路进行比较，微电网三相电压自动选取符合电压信号同步的新能源发电侧三相电压并网发电；

具体步骤如下：

A、微电网侧三相电压中的每一相电压的同步信号比较与选取通过全桥整流电路实现，当新能源发电侧三相电压中的任意一个相电压与微电网侧三相电压任意一相的相电压完全同步时，全桥整流无输出信号；否则，则有输出信号；后级触发电路信号设计为低电平触发，前级全桥整流电路有输出信号时，则光耦输出高电平，触发器电路不动作；前级光耦无输出时，触发器电路动作，同步信号触发驱动电路工作。

B、在微电网侧三相电压中的每一相电压与新能源发电侧三相电压中的每一相电压比较获取同步信号之后，通过与门电路检测三相同步信号，通过执行电路动作使得触发器线圈吸合，从而确认微电网侧已经检测到三相电压同步信号，进而联动触点动作，新能源发电侧三相电压自动并网发电。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、当新能源发电电压波形与微电网电压波形同步时，新能源自动并网发电；当电网发生电压跌落或其它故障时，新能源发电侧自动脱网，自我保护；

2、硬件精度及可靠性决定了并网可靠性，未动作的冗余触点可以在接触器工作触点老化时更换使用投入；

3、不用另外设置相序检测环节，三相同步检测很大程度抑制了新能源发电侧对电网的不稳定干扰因素，有利于电网的健康稳定运行。

附图说明：

图1 为本发明的流程图；

图2为本发明的示意图；

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法包括输入同步信号比较电路、同步信号提取电路、触发电路、驱动电路、与门电路及执行电路，三相电压包括微电网侧三相电压及新能源发电侧三相电压，微电网侧三相电压与新能源发电侧三相电压相序、电压幅值与电压相位通过硬件电路进行比较，微电网三相电压自动选取符合电压信号同步的新能源发电侧三相电压并网发电；

具体步骤如下：

A、微电网侧三相电压中的每一相电压的同步信号比较与选取通过全桥整流电路实现，当新能源发电侧三相电压中的任意一个相电压与微电网侧三相电压任意一相的相电压完全同步时，全桥整流无输出信号；否则，则有输出信号；后级触发电路信号设计为低电平触发，前级全桥整流电路有输出信号时，则光耦输出高电平，触发器电路不动作；前级光耦无输出时，触发器电路动作，同步信号触发驱动电路工作。

B、在微电网侧三相电压中的每一相电压与新能源发电侧三相电压中的每一相电压比较获取同步信号之后，通过与门电路检测三相同步信号，通过执行电路动作使得触发器线圈吸合，从而确认微电网侧已经检测到三相电压同步信号，进而联动触点动作，新能源发电侧三相电压自动并网发电。

当新能源发电电压波形与微电网电压波形同步时，新能源自动并网发电；当电网发生电压跌落或其它故障时，新能源发电侧自动脱网，自我保护；图中硬件精度及可靠性决定了并网可靠性，未动作的冗余触点可以在接触器工作触点老化时更换使用投入；通过本发明使用，不用另外设置相序检测环节，三相同步检测很大程度抑制了新能源发电侧对电网的不稳定干扰因素，有利于电网的健康稳定运行。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (1)

1.一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法，其特征在于：包括输入同步信号比较电路、同步信号提取电路、触发电路、驱动电路、与门电路及执行电路，三相电压包括微电网侧三相电压及新能源发电侧三相电压，微电网侧三相电压与新能源发电侧三相电压相序、电压幅值与电压相位通过硬件电路进行比较，微电网三相电压自动选取符合电压信号同步的新能源发电侧三相电压并网发电；

具体步骤如下：

A、所述的微电网侧三相电压中的每一相电压的同步信号比较与选取通过全桥整流电路实现，当新能源发电侧三相电压中的任意一个相电压与微电网侧三相电压任意一相的相电压完全同步时，全桥整流无输出信号；否则，则有输出信号；后级触发电路信号设计为低电平触发，前级全桥整流电路有输出信号时，则光耦输出高电平，触发器电路不动作；前级光耦无输出时，触发器电路动作，同步信号触发驱动电路工作；

B、在微电网侧三相电压中的每一相电压与新能源发电侧三相电压中的每一相电压比较获取同步信号之后，通过与门电路检测三相同步信号，通过执行电路动作使得触发器线圈吸合，从而确认微电网侧已经检测到三相电压同步信号，进而联动触点动作，新能源发电侧三相电压自动并网发电。

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