CN111585341A - 分布式发电系统反孤岛装置 - Google Patents

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林俊
何瑾
张叶
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Abstract

本发明公开了一种分布式发电系统反孤岛装置，包括：带过电流的逆功率继电器，连接在用户端分布式并网发电系统与市电网络之间，在出现孤岛效应时将电路断开；电流互感器，与带过电流的逆功率继电器连接，用于感应出现孤岛效应时的逆电流；断电短信远程报警器，与带过电流的逆功率继电器连接，在出现孤岛效应时将报警信息以短信的形式发送到设定手机上；电源，为带过电流的逆功率继电器供电。本发明使用时能迅速可靠地判出孤岛现象并可以快速的将电路断开，起到保护作用。

Description

分布式发电系统反孤岛装置
技术领域
本发明属于电力自动化技术领域，尤其涉及一种智能化反孤岛装置。
背景技术
孤岛效应是并网发电系统特有的现象。所谓孤岛现象是指当电网供电因故障事故或停电维修而跳脱时，各个用户端的分布式并网发电系统(如：光伏发电、风力发电、燃料电池发电等)未能即时检测出停电状态而将自身切离市电网络，而形成由分布电站并网发电系统和周围的负载组成的一个自给供电的孤岛。孤岛一旦产生将会危及电网输电线路上维修人员的安全；影响配电系统上的保护开关的动作程序，冲击电网保护装置；影响传输电能质量，电力孤岛区域的供电电压与频率将不稳定；当电网供电恢复后会造成的相位不同步；单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电。因此对于一个并网系统必须能够进行反孤岛效应检测。目前，针对孤岛防护已有低压反孤岛装置，是专门为电力检修或相关电力操作人员设计的一种专用反孤岛设备，由操作开关和扰动负载组成。分布式光伏发电系统非计划孤岛运行时，通过改变分布式光伏发电孤岛系统的功率平衡，破坏非计划孤岛运行，但是由于其智能化、自动化水平较低，一方面，无法自动检测识别线路中的非计划孤岛，需要人工判断非计划孤岛是否发生，不利于及时破坏孤岛；另一方面，由于装置结构简单，当发生非计划孤岛时，需要检修人员手动操作反孤岛装置，并且在破坏非计划孤岛后需要手动断开装置，使用不方便，且无法完全保证运检人员的人身安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种分布式发电系统反孤岛装置，能迅速可靠地判出孤岛现象并可以快速的将电路断开。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：分布式发电系统反孤岛装置，包括：
带过电流的逆功率继电器，连接在用户端分布式并网发电系统与市电网络之间，在出现孤岛效应时将电路断开；
电流互感器，与带过电流的逆功率继电器连接，用于感应出现孤岛效应时的逆电流；
断电短信远程报警器，与带过电流的逆功率继电器连接，在出现孤岛效应时将报警信息以短信的形式发送到设定手机上；
电源，为带过电流的逆功率继电器供电。
优选的，所述带过电流的逆功率继电器包括逆功率检测装置和开断信号输出装置，所述逆功率检测装置用于检测用户端分布式并网发电系统的逆功率，所述开断信号输出装置在出现孤岛效应时输出电路断开信号。
优选的，所述带过电流的逆功率继电器还包括过电流检测装置及过电流延时电路，所述过电流延时电路的输入端与过电流检测装置相连，所述过电流延时电路的输出端与开断信号输出装置相连。
优选的，所述电流互感器包括相结合的上组件和下组件，所述上组件包括上底座、上顶盖和U型的上铁芯，上底座和上顶盖通过卡扣结构结合，上铁芯容置在上底座和上顶盖结合形成的上铁芯通道；所述下组件包括下底座和容置在下底座中的第一支架、第二支架和U型的下铁芯，下铁芯位于第一支架和第二支架之间，第一支架和第二支架通过卡扣结构实现两者的结合，第一支架、第二支架和下铁芯三者组合形成下铁芯组件，下铁芯组件上缠绕有线圈以形成磁芯线圈组件，下底座与磁芯线圈组件通过卡扣结构连接，在开合式电流互感器的闭合状态下，上铁芯与下铁芯接触形成环状。
优选的，所述断电短信远程报警器包括断电检测模块、modbus模块、GSM通讯模块、报警信号生成模块，所述断电检测模块的检测端子连接于带过电流的逆功率继电器中，所述断电检测模块的模拟信号输出端与所述modbus模块的模拟信号输入端相连，所述modbus模块的数字信号输出端与所述报警信号生成模块的数字信号输入端相连，所述报警信号生成模块的数字信号输出端与所述GSM通讯模块的数字信号输入端相连，用于将所述报警信号生成模块根据输入的数字信号生成的报警信号传输到所述GSM通讯模块，发送指定信息到用户手机上。
本发明采用的技术方案，具有如下有益效果：
当出现孤岛效应时电流互感器可以感应到逆电流，分布式发电系统反孤岛装置开始报警，并且可以将报警信息以短信的形式发送到管理人手机上。可以及时的发现是哪个地方出现了问题以便及时进行抢修。本发明结构简单、成本较低、适用性强，使用时能迅速可靠地判出孤岛现象并可以快速的将电路断开，起到保护作用。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为断电短信远程报警器的工作原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
参考图1所示，分布式发电系统反孤岛装置，包括：
带过电流的逆功率继电器1，连接在用户端分布式并网发电系统与市电网络之间，在出现孤岛效应时将电路断开；
电流互感器2，与带过电流的逆功率继电器连接，用于感应出现孤岛效应时的逆电流；
断电短信远程报警器3，与带过电流的逆功率继电器连接，在出现孤岛效应时将报警信息以短信的形式发送到设定手机上；
电源，为带过电流的逆功率继电器供电。
其中，所述带过电流的逆功率继电器可以参考现有技术，型号为NGJ-1，目的是提供一种可以同时对发电机或重要负载提供逆功率和过电流的带过电流的逆功率继电器，包括逆功率检测装置和开断信号输出装置，所述逆功率检测装置用于检测用户端分布式并网发电系统的逆功率，所述开断信号输出装置在出现孤岛效应时输出电路断开信号。所述带过电流的逆功率继电器还包括过电流检测装置及过电流延时电路，所述过电流延时电路的输入端与过电流检测装置相连，所述过电流延时电路的输出端与开断信号输出装置相连。在逆功率继电器中加装过电流检测装置，起到了同时保护逆功率故障及过电流故障的作用，方便了设备安装、减少了设备占用空间、降低了设备成本；在继电器面板设置调节电位器及指示灯可以使继电器适应各种不同容量的发电机或各种不同种类的负载，当故障发生时也方便维护人员查找故障。
所述电流互感器的型号为DBKCT38，包括相结合的上组件和下组件，所述上组件包括上底座、上顶盖和U型的上铁芯，上底座和上顶盖通过卡扣结构结合，上铁芯容置在上底座和上顶盖结合形成的上铁芯通道；所述下组件包括下底座和容置在下底座中的第一支架、第二支架和U型的下铁芯，下铁芯位于第一支架和第二支架之间，第一支架和第二支架通过卡扣结构实现两者的结合，第一支架、第二支架和下铁芯三者组合形成下铁芯组件，下铁芯组件上缠绕有线圈以形成磁芯线圈组件，下底座与磁芯线圈组件通过卡扣结构连接，在开合式电流互感器的闭合状态下，上铁芯与下铁芯接触形成环状。
参考图2所示，所述断电短信远程报警器包括断电检测模块、modbus模块、GSM通讯模块、报警信号生成模块，所述断电检测模块的检测端子连接于逆功率继电器中，所述断电检测模块的模拟信号输出端与所述modbus模块的模拟信号输入端相连，所述modbus模块的数字信号输出端与所述报警信号生成模块的数字信号输入端相连，所述报警信号生成模块的数字信号输出端与所述GSM通讯模块的数字信号输入端相连，用于将所述报警信号生成模块根据输入的数字信号生成的报警信号传输到所述GSM通讯模块，发送指定信息到用户手机上。因而，当线路出现孤岛效应时可以给管理人员发送短信，能够及时的发现问题，减小损失。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (5)

1.分布式发电系统反孤岛装置，其特征在于，包括：
带过电流的逆功率继电器，连接在用户端分布式并网发电系统与市电网络之间，在出现孤岛效应时将电路断开；
电流互感器，与带过电流的逆功率继电器连接，用于感应出现孤岛效应时的逆电流；
断电短信远程报警器，与带过电流的逆功率继电器连接，在出现孤岛效应时将报警信息以短信的形式发送到设定手机上；
电源，为带过电流的逆功率继电器供电。
2.根据权利要求1所述的分布式发电系统反孤岛装置，其特征在于：所述带过电流的逆功率继电器包括逆功率检测装置和开断信号输出装置，所述逆功率检测装置用于检测用户端分布式并网发电系统的逆功率，所述开断信号输出装置在出现孤岛效应时输出电路断开信号。
3.根据权利要求2所述的分布式发电系统反孤岛装置，其特征在于：所述带过电流的逆功率继电器还包括过电流检测装置及过电流延时电路，所述过电流延时电路的输入端与过电流检测装置相连，所述过电流延时电路的输出端与开断信号输出装置相连。
4.根据权利要求1所述的分布式发电系统反孤岛装置，其特征在于：所述电流互感器包括相结合的上组件和下组件，所述上组件包括上底座、上顶盖和U型的上铁芯，上底座和上顶盖通过卡扣结构结合，上铁芯容置在上底座和上顶盖结合形成的上铁芯通道；所述下组件包括下底座和容置在下底座中的第一支架、第二支架和U型的下铁芯，下铁芯位于第一支架和第二支架之间，第一支架和第二支架通过卡扣结构实现两者的结合，第一支架、第二支架和下铁芯三者组合形成下铁芯组件，下铁芯组件上缠绕有线圈以形成磁芯线圈组件，下底座与磁芯线圈组件通过卡扣结构连接，在开合式电流互感器的闭合状态下，上铁芯与下铁芯接触形成环状。
5.根据权利要求1所述的分布式发电系统反孤岛装置，其特征在于：所述断电短信远程报警器包括断电检测模块、modbus模块、GSM通讯模块、报警信号生成模块，所述断电检测模块的检测端子连接于带过电流的逆功率继电器中，所述断电检测模块的模拟信号输出端与所述modbus模块的模拟信号输入端相连，所述modbus模块的数字信号输出端与所述报警信号生成模块的数字信号输入端相连，所述报警信号生成模块的数字信号输出端与所述GSM通讯模块的数字信号输入端相连，用于将所述报警信号生成模块根据输入的数字信号生成的报警信号传输到所述GSM通讯模块，发送指定信息到用户手机上。
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