CN115276107A - 一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备 - Google Patents

一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115276107A
CN115276107A CN202211186294.2A CN202211186294A CN115276107A CN 115276107 A CN115276107 A CN 115276107A CN 202211186294 A CN202211186294 A CN 202211186294A CN 115276107 A CN115276107 A CN 115276107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current frequency
photovoltaic power
power station
grid
time range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211186294.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115276107B (zh
Inventor
王天安
黄炜
何涛
何明星
康立伟
梁冰
张玎一
谭海波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Power Grid Energy Investment Co ltd
Original Assignee
Yunnan Power Grid Energy Investment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Power Grid Energy Investment Co ltd filed Critical Yunnan Power Grid Energy Investment Co ltd
Priority to CN202211186294.2A priority Critical patent/CN115276107B/zh
Publication of CN115276107A publication Critical patent/CN115276107A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115276107B publication Critical patent/CN115276107B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明提供了一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备,具体涉及电能检测技术领域,解决了并网时缺少对电流频率以及相位检测是否满足并网要求的技术问题,采用电流频率计测量光伏电站由逆变器将直流电转换为交流电的电流频率,其中电流频率计的采样时间为任意一时间范围T内的若干电流频率数据,若干电流频率数据共同构成电流频率数据集M,该电能变量检测方法包括以下步骤:S1、获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。本发明不仅提高了并网的成功率,而且能够在并网不成功后做出相应的电流频率以及相位调制,从而保证了并网的可靠性,提高光伏电网在并网后的安全稳定运行。

Description

一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及电能检测技术领域,尤其涉及一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备。
背景技术
从目前发展趋势分析来看,光伏发电并网技术较为成熟,但是,对于光伏并网建设而言,光伏电源接入传统配电网管理方式尚在不断探索的新阶段,大量集中光伏接入会使电网出现电压波动、谐波污染、孤岛效应等问题,从而导致供电可靠性降低、电网潮流调控困难、能源利用率低,严重影响电网安全稳定运行。
而在光伏并网的基本要求中,需要保持光伏电站与输送电网在并网时的电流频率以及相位必须相等,而目前并网所采取的方式则是,光伏电站产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网,如此会导致光伏电站在并网时缺少对电流频率以及相位相应的检测方式,容易出现在并网时两端的电流频率以及相位无法处于一个近似相等的状态,而且由于电流以及电压的波动,导致并网过程的可靠性降低,同时无法保证并网成功率,严重影响光伏电网的安全稳定运行。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备,解决了并网时缺少对电流频率以及相位检测是否满足并网要求的技术问题,不仅提高了并网的成功率,而且能够在并网不成功后做出相应的电流频率以及相位调制,从而保证了并网的可靠性,提高光伏电网在并网后的安全稳定运行。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种光伏电站配电网的电能变量检测方法,采用电流频率计测量光伏电站由逆变器将直流电转换为交流电的电流频率,其中电流频率计的采样时间为任意一时间范围T内的若干电流频率数据,若干电流频率数据共同构成电流频率数据集M,该电能变量检测方法包括以下步骤:
S1、获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M;
S2、对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S;
S3、根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F;
S4、获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G;
S5、判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同;
若S=P以及F=G,则允许光伏电站的并网请求,光伏电站配电网中由逆变器转换的交流电并网接入输送电网中完成并网;
若S≠P以及F≠G,则不允许光伏电站的并网请求,并向调制系统发送不允许请求。
进一步地,在步骤S2中,对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S具体包括以下步骤:
S21、获取电流频率数据集M中的若干电流频率数据p;
S22、计算若干电流频率数据的平均电流频率S;
S23、将时间范围T划分为多个时间段t;
S24、确定时间段t内各时间节点x相对应的电流频率数据p的数量m;
S25、计算每一个时间段t内的平均电流频率数据s;
S26、根据平均电流频率数据s计算时间范围T内的平均电流频率数据A;
S27、对比平均电流频率数据A与平均电流频率S的具体数值是否相同;
若A=S,或A-S的差值在±0.2范围内,则该时间范围T内平均电流频率S为正常数值,进入步骤S29;
若A-S的差值在±0.2范围外,则该时间范围T内平均电流频率S为异常数值,进入步骤S28;
S28、重新获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M;
S29、输出平均电流频率S。
进一步地,在步骤S2和步骤S3之间还包括:
S11、获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q;
S12、将平均小电流频率Q与平均电流频率S累加求取真实电流频率W。
进一步地,在步骤S11中,获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q具体包括以下步骤:
S111、获取逆变器前端以及后端的小电流信号I;
S112、将小电流信号I转换为电压信号V;
S113、根据电压信号V获得下电压阈值和上电压阈值之间的差值
Figure 881080DEST_PATH_IMAGE001
S114、根据差值
Figure 107793DEST_PATH_IMAGE001
获得复位电流
Figure 194698DEST_PATH_IMAGE002
S115、获取电压信号V中任意两个节点脉冲相对应的时间间隔
Figure 606088DEST_PATH_IMAGE003
以及单位时间脉冲计数n;
S116、根据小电流信号I、电压信号V、差值
Figure 637498DEST_PATH_IMAGE001
和复位电流
Figure 526956DEST_PATH_IMAGE002
计算积分时间为
Figure 842269DEST_PATH_IMAGE004
以及复位时间为
Figure 424560DEST_PATH_IMAGE005
S117、计算时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q。
进一步地,在步骤S5之后还包括:
S6、获取不允许光伏电站的并网请求的反馈信息;
S7、根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别;
S8、根据不符合并网条件的类别向调制系统发送相应的调制命令;
若S≠P以及F≠G,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的平均电流频率S和相位F同步做出相应的的降调或升高调制;
若S=P,F≠G,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的相位F做出相应的降调或升高调制;
若F=G,S≠P,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的平均电流频率S做出相应的降调或升高调制。
进一步地,在步骤S7中,根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别具体包括以下步骤:
S71、设输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G做为判断阈值,设电流频率数据P相对应的临时标记符为∆P,相位G相对应的临时标记符为∆G;
S72、设光伏电站配电网在并网前的平均电流频率S和相位F做为判断值,设平均电流频率S相对应的临时标记符为∆S,相位F相对应的临时标记符为∆F;
S73、对比临时标记符∆P和临时标记符∆S以及临时标记符∆G和临时标记符∆F。
本发明还提供了一种用于实现上述电能变量检测方法的装置,包括:
第一获取模块,所述第一获取模块用于获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M;
预处理模块,所述预处理模块用于对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S;
计算模块,所述计算模块用于根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F;
第二获取模块,所述第二获取模块用于获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G;
判断模块,所述判断模块用于判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同;
第三获取模块,所述第三获取模块用于获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q;
累加模块,所述累加模块用于将平均小电流频率Q与平均电流频率S累加求取真实电流频率W;
第四获取模块,所述第四获取模块用于获取不允许光伏电站的并网请求的反馈信息;
类别判断模块,所述类别判断模块用于根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别;
命令发送模块,所述命令发送模块用于根据不符合并网条件的类别向调制系统发送相应的调制命令。
本发明还提供了一种用于实现上述电能变量检测方法的设备,包括:测量系统、服务器、调制系统和终端;
所述测量系统包括分别设置在光伏电站配电网输出端以及输送电网并网接入端上的频率计设备,以及设置在光伏电站逆变器前端和后端上的频率计设备,所述测量系统用于测量光伏电站配电网以及输送电网并网接入端在并网前的真实电流频率;
所述测量系统与服务器建立数据通信连接,所述服务器用于接收测量系统在任意时间范围内测量所得的电流频率数据集,并根据接收的电流频率数据集判断并网时的电流频率以及相位是否符合并网要求;
所述服务器与调制系统建立数据通信连接,所述调制系统用于接收由服务器所发送的不允许光伏电站的并网请求的反馈信息,并根据反馈信息对光伏站并网前的电流频率以及相位进行降调或升高调制;
所述服务器与终端建立数据通信连接,所述终端用于接收服务器发送的光伏电站以及输送电网在并网过程中的可读信息,可读信息为文字、语音、视频、或文字与语音相结合可读消息。
进一步地,调制系统包括主控单元、电流相位调制模块、电流频率调制模块、指令接收模块和指令发送模块;
所述主控单元通过指令接收模块与电能变量检测系统建立通信连接,指令接收模块用于接收由电能变量检测系统所发送的调制命令,主控单元通过指令发送模块根据调制命令的类别分别向电压调制模块和电流频率调制模块发送命令;
所述电流频率调制模块与指令发送模块建立通信连接,所述电流频率调制模块用于根据主控单元发送的调制命令类别对光伏站并网前电流频率进行降调或升高调制;
所述电流相位调制模块与指令发送模块建立通信连接,所述电压调制模块用于根据主控单元发送的调制命令类别对光伏站并网前电流相位进行降调或升高调制。
借由上述技术方案,本发明提供了一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备,至少具备以下有益效果:
1、本发明能够对光伏电站以及输送电网在并网时的电流频率以及相位是否近似相等进行检测,同时对测量数据进行预处理,保证精确的电流频率以及相位值,不仅提高了并网的成功率,而且能够在并网不成功后做出相应的电流频率以及相位调制,从而保证了并网的可靠性,提高光伏电网在并网后的安全稳定运行。
2、本发明通过对光伏电站在并网前由逆变器前端和后端所产生的小电流进行测量,能够对光伏电站在并网前的电流频率进行精确检测,降低电流频率检测所存在误差,同时能够对电流频率的具体数值进行精确,保证光伏电站在并网过程对于电流频率的一致性要求,提高一次性并网的成功率。
3、本发明通过对平均电流频率S的取值进行验证,以不定向方式进行划分多个不同的时间段,并分别计算各时间段内不固定数量时间节点所对应频率的平均值,结合累加的方式再次求取不同时间段的平均值,由此,能够保证时间范围T内的频率取值趋于相对平稳状态,以此提高并网对电流频率一致性的要求,同时提高获取数据的合理性,加强对于光伏电站配电网中逆变器输出的交流电能进行频率的确认,从而有利于对电能变量检测的精确度。
4、本发明通过调制系统能够根据类别对光伏电站的电流频率以及相位做出相应的降调或升高调制,以保证光伏电站输出的电能符合并网要求,从而及时根据实际情况进行电流频率以及相位的调制,保证并网的顺利完成,同时提高整体的稳定状态。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例一中电能变量检测方法的流程图;
图2为本发明实施例一中对电流频率数据集M预处理的流程图;
图3为本发明施例一中电能变量检测装置的原理框图;
图4为本发明施例一中电能变量检测系统的原理框图;
图5为本发明施例二中电能变量检测方法的流程图;
图6为本发明施例二中电能变量检测装置的原理框图;
图7为本发明施例三中电能变量检测方法的流程图;
图8为本发明施例三中电能变量检测装置的原理框图。
图中:10、第一获取模块;20、预处理模块;30、计算模块;40、第二获取模块;50、判断模块;301、第三获取模块;302、累加模块;60、第四获取模块;70、类别判断模块;80、命令发送模块;100、测量系统;200、服务器;300、调制系统;400、终端。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图 和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
实施例一
请参照图1-图4,示出了本实施例的一种具体实施方式,本实施例能够对光伏电站以及输送电网在并网时的电流频率以及相位是否近似相等进行检测,同时对测量数据进行预处理,保证精确的电流频率以及相位值,不仅提高了并网的成功率,而且能够在并网不成功后做出相应的电流频率以及相位调制,从而保证了并网的可靠性,提高光伏电网在并网后的安全稳定运行。
请参照图1,一种光伏电站配电网的电能变量检测方法,采用电流频率计测量光伏电站由逆变器将直流电转换为交流电的电流频率,其中电流频率计的采样时间为任意一时间范围T内的若干电流频率数据,若干电流频率数据共同构成电流频率数据集M,其特征在于,该电能变量检测方法包括以下步骤:
S1、获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。
任意一时间范围T具体指在一个时间段内,通过频率计测量在该时间段内的电流频率,在光伏电站配电网中,分布式光伏电站需要将各个部分光伏设备所产生的电能汇总,并通过逆变器将直流电转换为交流电,随后在保证电流频率、相位和输送电网同一时间电流频率和相位相同的前提下,才能够完成并网,而此时频率计需要对逆变器输出的电流在并网前进行电流频率的测量,为保证电流频率取值的稳定性,需要连续测量多个值,即在任意一时间范围T内测量多个电流频率值,而在时间范围T内的多个取值,共同构成一个数据集M,其中包含在时间范围T内的若干个电流频率数值。
S2、对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S。
请参照图2,在步骤S2中,对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S具体包括以下步骤:
S21、获取电流频率数据集M中的若干电流频率数据p。
在电流频率数据集M中,若干电流频率数据分别设为
Figure 208845DEST_PATH_IMAGE007
,n个电流频率数据p均为与时间范围T内每个时间节点相对应的电流频率数据,由频率计测量得出。
S22、计算若干电流频率数据的平均电流频率S。
根据公式计算时间范围T内的平均电流频率S:
Figure 901995DEST_PATH_IMAGE008
上式中,n为电流频率数据p的具体数量。
根据上述公式能够得出平均电流频率S,同样的需要对平均电流频率S的数值进行验证,确认在时间范围T内是否存在频率起伏较大的状况,由于每个时刻相对应的电流频率都是不固定的,具有相应的波动,若是出现较大的几个数值波动则会导致该时间范围T内的电流频率平稳性较差,因此也会对并网造成严重影响,因此通过下述步骤对平均电流频率S的数值进行验证,保证时间范围T内的频率趋于相对平稳状态,以此提高并网对电流频率一致性的要求。
S23、将时间范围T划分为多个时间段t。
在时间范围T中划分多个不定向的时间段t,例如时间范围T划分为三个时间段t,分别为a-b、b-c、c-d,在a-b中包含若干个时间节点,每个时间节点的单位定义至ms,每个时间节点均对应一个电流频率数据p。
S24、确定时间段t内各时间节点x相对应的电流频率数据p的数量m。
例如在时间段a-b中,相对应的电流频率数据p分别为
Figure 307699DEST_PATH_IMAGE009
,b-c分别对应
Figure 326471DEST_PATH_IMAGE010
,而c-d分别对应
Figure 207839DEST_PATH_IMAGE011
,也就是说在时间段t内不定向划分了多少个时间节点x,则在该时间段t内便包含多少个电流频率数据p,m的数值不定,根据随机方式随意取值。
S25、计算每一个时间段t内的平均电流频率数据s。
以步骤S23和步骤S24所提出的示例来说,a-b对应的平均电流频率数据
Figure 94893DEST_PATH_IMAGE012
为:
Figure 745317DEST_PATH_IMAGE013
b-c对应的平均电流频率数据
Figure 780662DEST_PATH_IMAGE014
为:
Figure 149327DEST_PATH_IMAGE015
c-d对应的平均电流频率数据
Figure 308913DEST_PATH_IMAGE016
为:
Figure 345002DEST_PATH_IMAGE017
每个时间段t内相对应的平均电流频率数据s皆为不定向的数值,同样的在每个时间段t内相应时间节点对应的电流频率数据p数量m是随机的,以此能够体现取值的多样性,并在求取平均电流频率数据M能够保证其数值的真实性。
S26、根据平均电流频率数据s计算时间范围T内的平均电流频率数据A。
平均电流频率数据A通过公式计算求取,具体为:
Figure 174418DEST_PATH_IMAGE018
上式中,
Figure 905744DEST_PATH_IMAGE019
为在时间范围T中划分的多个不定向时间段t的数量。
S27、对比平均电流频率数据A与平均电流频率S的具体数值是否相同。
若A=S,或A-S的差值在±0.2范围内,则该时间范围T内平均电流频率S为正常数值,进入步骤S29。
若A-S的差值在±0.2范围外,则该时间范围T内平均电流频率S为异常数值,进入步骤S28。
S28、重新获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M,随后返回至步骤S22形成循环,直到A=S,或A-S的差值在±0.2范围内进入步骤S29结束。
在步骤S28中,由于在步骤S27已经能够判定时间范围T的电流频率数据集M取值不符合标准需求,因此在该阶段需要重新定义一个时间范围T,并在新的时间范围T内重新取值得到一个相应的电流频率数据集,直至能够符合取值趋于相对平稳状态的要求结束。
S29、输出平均电流频率S。
在本实施例中,采用专用频率计模块来测量电流频率,如ICM7216芯片,其内部带放大整形电路,可以直接输入正弦信号,外部振荡部分选用一块高精度晶振和两个低温度系数电容构成10MHz振荡电路,其转换开关具有0.01s,0.1s,1s,10s四种闸门时间,量程可以自动切换,待计数过程结束时显示测频结果。
在本实施例中,通过对平均电流频率S的取值进行验证,以不定向方式进行划分多个不同的时间段,并分别计算各时间段内不固定数量时间节点所对应频率的平均值,结合累加的方式再次求取不同时间段的平均值,由此,能够保证时间范围T内的频率取值趋于相对平稳状态,以此提高并网对电流频率一致性的要求,同时提高获取数据的合理性,加强对于光伏电站配电网中逆变器输出的交流电能进行频率的确认,从而有利于对电能变量检测的精确度。
S3、根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F。
根据已知公式计算时间范围T内的相位F,其中基础原理公式为:
Figure 9967DEST_PATH_IMAGE020
Figure 494038DEST_PATH_IMAGE021
是在电流频率数据集M中相应时间节点交流电流的瞬时值,同理,
Figure 759934DEST_PATH_IMAGE022
为交流电流的最大值,
Figure 103190DEST_PATH_IMAGE023
为交流电的频率,
Figure 119426DEST_PATH_IMAGE024
为时间。
已知:
Figure 598949DEST_PATH_IMAGE025
根据基础公式进行变形可得:
Figure 425959DEST_PATH_IMAGE026
式中,
Figure 990933DEST_PATH_IMAGE027
为时间范围
Figure 46745DEST_PATH_IMAGE028
内的平均电流频率。
在本实施例中,还可以采用下述两种不同的方式得出相位F。
方案一:将被测的两路正弦波信号经比较器整形成方波信号,两路正弦波信号分别为时间范围T内,电流频率数据集M中的第一个数值和第二个数值相对应的电流信号,随后利用异或门电路进行鉴相处理,将得到的脉冲序列经过RC平滑滤波取出其直流分量,该直流电平的幅值与两路信号的相位差成正比,将此信号送入A/D转换器由单片机进行运算处理从而计算出相位差值,根据相位差求出时间范围T内的相位F。
方案二:采用脉冲填充计数法,将正弦波信号整成方波信号,其前后沿分别对应于正弦波的正相过零点与负相过零点,对两路方波信号进行异或操作之后输出脉冲序列的脉宽可以反映两列信号的相位差,以输入信号所整成的方波信号作为基频,由可编程逻辑器件对获取的计数值进行处理得到两路信号的相位差,根据相位差求出时间范围T内的相位F。
S4、获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G。
在此过程中,需要同步采用频率计测量输送电网在相同时间范围内的电流频率以及相位,以此保证光伏电站配电网与输送电网在相同时间电流频率以及相位的一致性,从而保证并网的顺利进行,并降低对于并网过程中的电能损耗以及所产生的各种不良影响。
而在该步骤中,可采用步骤S2的与处理方法对输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P进行处理得到趋于稳定的电流频率取值,同样也可以采用频率计测量时间范围T内多个时间节点电流频率后在计算相应的平均值。
在本方案中,则采用与步骤S2相同的预处理方法进行预先处理,得到与光伏电站相应的平均值,以此保证后续步骤比对的合理性,同理,相应的处理方法与步骤S2相同,相互参见并同等置换即可,再此不在详细赘述。
S5、判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同。
若S=P以及F=G,则允许光伏电站的并网请求,光伏电站配电网中由逆变器转换的交流电并网接入输送电网中完成并网。
若S≠P以及F≠G,则不允许光伏电站的并网请求,并向调制系统发送不允许请求。
请参照图3,本实施例还提供了一种用于实现上述电能变量检测方法的装置,包括:
第一获取模块10,第一获取模块10用于获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。
预处理模块20,预处理模块20用于对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S。
计算模块30,计算模块30用于根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F。
第二获取模块40,第二获取模块40用于获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G。
判断模块50,判断模块50用于判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同。
请参照图4,本实施例还提供了一种用于实现上述电能变量检测方法的设备,包括测量系统100、服务器200、调制系统300和终端400。
测量系统100包括分别设置在光伏电站配电网输出端以及输送电网并网接入端上的频率计设备,以及设置在光伏电站逆变器前端和后端上的频率计设备,测量系统100用于测量光伏电站配电网以及输送电网并网接入端在并网前的真实电流频率。
测量系统100与服务器200建立数据通信连接,服务器200用于接收测量系统100在任意时间范围内测量所得的电流频率数据集,并根据接收的电流频率数据集判断并网时的电流频率以及相位是否符合并网要求。
服务器200与调制系统300建立数据通信连接,调制系统300用于接收由服务器200所发送的不允许光伏电站的并网请求的反馈信息,并根据反馈信息对光伏站并网前的电流频率以及相位进行降调或升高调制。
服务器200与终端400建立数据通信连接,终端400用于接收服务器200发送的光伏电站以及输送电网在并网过程中的可读信息,可读信息为文字、语音、视频、或文字与语音相结合可读消息。
调制系统300包括主控单元、电流相位调制模块、电流频率调制模块、指令接收模块和指令发送模块。
主控单元通过指令接收模块与电能变量检测系统建立通信连接,指令接收模块用于接收由电能变量检测系统所发送的调制命令,主控单元通过指令发送模块根据调制命令的类别分别向电压调制模块和电流频率调制模块发送命令。
电流频率调制模块与指令发送模块建立通信连接,电流频率调制模块用于根据主控单元发送的调制命令类别对光伏站并网前电流频率进行降调或升高调制。
电流相位调制模块与指令发送模块建立通信连接,电压调制模块用于根据主控单元发送的调制命令类别对光伏站并网前电流相位进行降调或升高调制。
通过本实施例,能够对光伏电站以及输送电网在并网时的电流频率以及相位是否近似相等进行检测,同时对测量数据进行预处理,保证精确的电流频率以及相位值,不仅提高了并网的成功率,而且能够在并网不成功后做出相应的电流频率以及相位调制,从而保证了并网的可靠性,提高光伏电网在并网后的安全稳定运行。
实施例二
本实施例所提供的实施方式是在实施例一的基础上做出的,通过相同的方法步骤、装置以及系统的技术方案解决相同的技术问题,并且具有相同的有益效果,相同部分相互参见即可,本实施例在此不再详细赘述。
请参照图5-图6,示出了根据本发明实施例二的一种具体实施方式,本实施例能够对光伏电站在并网前的电流频率进行精确检测,降低电流频率检测所存在误差,同时能够对电流频率的具体数值进行精确,保证光伏电站在并网过程对于电流频率的一致性要求,提高一次性并网的成功率。
请参照图5,一种光伏电站配电网的电能变量检测方法,采用电流频率计测量光伏电站由逆变器将直流电转换为交流电的电流频率,其中电流频率计的采样时间为任意一时间范围T内的若干电流频率数据,若干电流频率数据共同构成电流频率数据集M,该电能变量检测方法包括以下步骤:
S1、获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。
S2、对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S。
S3、根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F。
S4、获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G。
S5、判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同。
若S=P以及F=G,则允许光伏电站的并网请求,光伏电站配电网中由逆变器转换的交流电并网接入输送电网中完成并网。
若S≠P以及F≠G,则不允许光伏电站的并网请求,并向调制系统发送不允许请求。
S11、获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q。
S12、将平均小电流频率Q与平均电流频率S累加求取真实电流频率W:
Figure 380774DEST_PATH_IMAGE029
在步骤S11中,获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q具体包括以下步骤:
S111、获取逆变器前端以及后端的小电流信号I。
逆变器前端和后端所产生的小电流通过电流积分器进行收集,由电流积分器所构成的积分电路对小电流重复积分,得到逆变器前端和后端小电流的总计小电流信号I。
S112、将小电流信号I转换为电压信号V。
小电流信号I经过电流积分器中的反馈电容转换输出为电压信号V,输出的电压信号V的幅值正比于反馈电容收集到的总电荷量,电流积分器输出的电压信号V随电荷累积输出电压不断增加。
S113、根据电压信号V获得下电压阈值和上电压阈值之间的差值
Figure 113107DEST_PATH_IMAGE001
将电压信号V同时输入至由两个高速比较器构成的阈值甄别电路,两路高速比较器触发阈值分别为下电压阈值和上电压阈值,当电流积分器输出电压信号V超过电路阈值时输出为高电平,低于阈值时输出为低电平,下电压阈值和上电压阈值相减即可获得差值
Figure 165376DEST_PATH_IMAGE001
S114、根据差值
Figure 149513DEST_PATH_IMAGE001
获得复位电流
Figure 980459DEST_PATH_IMAGE002
两路阈值甄别电路输出逻辑信号输入至复位逻辑电路,该复位逻辑电路的功能为当上下阈值电路输出均为高电平时,即电流积分器输出电压均高于甄别电路的上下阈值的瞬间触发复位端口输出高电平。
使电流积分复位电路打开并输出复位电流
Figure 759059DEST_PATH_IMAGE002
复合积分器中收集电荷,当上下阈值电路均输出为低电平时复位端口输出低电平,即复位电路输出使得积分器输出电压同时低于甄别电路的上下阈值的瞬间关闭积分复位电路复位电流输出,通过不断重复上述积分复位过程,从而可以得到正比于输入微弱电流信号的脉冲频率信号。
S115、获取电压信号V中任意两个节点脉冲相对应的时间间隔
Figure 688838DEST_PATH_IMAGE003
以及单位时间脉冲计数n。
电压信号V中任意两个节点脉冲相对应的时间间隔
Figure 211086DEST_PATH_IMAGE003
以及单位时间脉冲计数n的获取通过脉冲计数器和微控制器完成,脉冲计数器用于采集电压信号V的脉冲频率信号,而微控制器用于将采集到的脉冲频率信号进行处理,并根据公式计算得到时间间隔
Figure 395074DEST_PATH_IMAGE003
以及单位时间脉冲计数n。
若积分时间为
Figure 78996DEST_PATH_IMAGE004
,复位时间为
Figure 964912DEST_PATH_IMAGE005
,则:
Figure 133595DEST_PATH_IMAGE030
S116、根据小电流信号I、电压信号V、差值
Figure 296723DEST_PATH_IMAGE001
和复位电流
Figure 541759DEST_PATH_IMAGE002
计算积分时间为
Figure 55917DEST_PATH_IMAGE004
以及复位时间为
Figure 60913DEST_PATH_IMAGE005
,积分时间为
Figure 78548DEST_PATH_IMAGE004
以及复位时间为
Figure 760065DEST_PATH_IMAGE005
的计算公式如下:
Figure 495940DEST_PATH_IMAGE031
Figure 540513DEST_PATH_IMAGE032
上式中,
Figure 412654DEST_PATH_IMAGE004
为积分时间,
Figure 406017DEST_PATH_IMAGE005
为复位时间,
Figure 753822DEST_PATH_IMAGE033
为积分电容值,
Figure 225255DEST_PATH_IMAGE001
为下电压阈值和上电压阈值之间的差值,I为小电流信号,
Figure 263487DEST_PATH_IMAGE002
为复位电流。
S117、计算时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q。
若复位电流
Figure 162173DEST_PATH_IMAGE002
远大于输入电流时,复位时间
Figure 748006DEST_PATH_IMAGE005
为固定值,且积分时间
Figure 554288DEST_PATH_IMAGE004
远大于复位时间
Figure 31713DEST_PATH_IMAGE005
,两个脉冲频率信号的时间间隔无限等于积分时间
Figure 694775DEST_PATH_IMAGE004
,则在时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的累积的小电流
Figure 892538DEST_PATH_IMAGE034
数值有下述公式得到:
Figure 705774DEST_PATH_IMAGE035
上式中,
Figure 547959DEST_PATH_IMAGE033
为积分电容值,
Figure 788447DEST_PATH_IMAGE001
为下电压阈值和上电压阈值之间的差值,I为小电流信号。
在得到累积的小电流
Figure 598140DEST_PATH_IMAGE034
数值的基础上,与其相对应的平均小电流频率Q通过现有的公式转换即可获得,具体的,为保证平均小电流频率Q的准确性,本实施例采用在电流积分器的汇总输出部分加入频率计进行测量,并结合步骤S2所对应的预处理方法对小电流进行处理,随后得出平均值的平均小电流频率Q,相同的处理步骤在此不再详细赘述。
光伏电站在并网前的配电网中存在一系列小电流,这些小电流整体表现较为微弱,具体表现是在配电网由逆变器输出交流电所产生的分流现象,以及在进入逆变器之前分布式光伏电站所产生的分流现象,而在综合考虑的情况下,这些小电流所汇聚构成的电流同样是不可忽略的,往往会对并网的电流频率要求造成影响。
本实施例通过对光伏电站在并网前由逆变器前端和后端所产生的小电流进行测量,并采用电流积分器获得微弱电流的累积计数值,以此得到光伏电站配电网在并网前的累积的小电流
Figure 949487DEST_PATH_IMAGE034
数值,并在此基础上转换为相应的平均小电流频率Q,从而能够对光伏电站在并网前的电流频率进行精确检测,降低电流频率检测所存在误差,同时能够对电流频率的具体数值进行精确,保证光伏电站在并网过程对于电流频率的一致性要求,提高一次性并网的成功率。
请参照图6,本实施例还提供了一种用于实现上述电能变量检测方法的装置,包括:
第一获取模块10,第一获取模块10用于获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。
预处理模块20,预处理模块20用于对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S。
第三获取模块301,第三获取模块301用于获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q。
累加模块302,累加模块302用于将平均小电流频率Q与平均电流频率S累加求取真实电流频率W。
计算模块30,计算模块30用于根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F。
第二获取模块40,第二获取模块40用于获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G。
判断模块50,判断模块50用于判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同。
通过本实施例,能够对光伏电站在并网前由逆变器前端和后端所产生的小电流进行测量,并采用电流积分器获得微弱电流的累积计数值,以此得到光伏电站配电网在并网前的累积的小电流
Figure 36392DEST_PATH_IMAGE034
数值,并在此基础上转换为相应的平均小电流频率Q,从而能够对光伏电站在并网前的电流频率进行精确检测,降低电流频率检测所存在误差,同时能够对电流频率的具体数值进行精确,保证光伏电站在并网过程对于电流频率的一致性要求,提高一次性并网的成功率。
实施例三
本实施例所提供的实施方式是在实施例一的基础上做出的,通过相同的方法步骤、装置以及系统的技术方案解决相同的技术问题,并且具有相同的有益效果,相同部分相互参见即可,本实施例在此不再详细赘述。
请参照图7-图8,示出了根据本发明实施例三的一种具体实施方式,本实施例能够根据类别对光伏电站的电流频率以及相位做出相应的降调或升高调制,以保证光伏电站输出的电能符合并网要求,从而及时根据实际情况进行电流频率以及相位的调制,保证并网的顺利完成,同时提高整体的稳定状态。
请参照图7,一种光伏电站配电网的电能变量检测方法,采用电流频率计测量光伏电站由逆变器将直流电转换为交流电的电流频率,其中电流频率计的采样时间为任意一时间范围T内的若干电流频率数据,若干电流频率数据共同构成电流频率数据集M,该电能变量检测方法包括以下步骤:
S1、获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。
S2、对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S。
S3、根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F。
S4、获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G。
S5、判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同。
若S=P以及F=G,则允许光伏电站的并网请求,光伏电站配电网中由逆变器转换的交流电并网接入输送电网中完成并网。
若S≠P以及F≠G,则不允许光伏电站的并网请求,并向调制系统发送不允许请求。
S6、获取不允许光伏电站的并网请求的反馈信息。
反馈信息中包含S≠P以及F≠G的多种组合现象,任一组合项在不符合并网条件时,服务器都会保存相应的反馈信息,并根据反馈信息作出相应调整指令。
S7、根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别。
光伏电站与输送电网之间的并网条件为:S=P以及F=G,不符合并网条件的类别包括以下三种:S≠P以及F≠G。当S=P时,F>G或F<G。F=G时,S>P或S<P,在反馈信息中出现三种类别中的任意一种时,类别判断模块对具体的类型进行识别并判断,例如,识别到的类别为“S=P时,F>G或F<G”,此时类别判断模块根据反馈信息对相应的不符合并网条件的类别进行判断,并将该判断结果反馈至服务器。
在步骤S7中,根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别,对三种不符合并网条件的类别的判断过程为:
S71、设输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G做为判断阈值,设电流频率数据P相对应的临时标记符为∆P,相位G相对应的临时标记符为∆G,临时标记符为在获得相应时刻输送电网的电流频率以及相位所赋予的标记,用于起到标识的作用,同样的利用临时标记符能够寻找与其相等的数值,并对其进行等值判断。
S72、设光伏电站配电网在并网前的平均电流频率数据S和相位F做为判断值,设平均电流频率S相对应的临时标记符为∆S,相位F相对应的临时标记符为∆F。平均电流频率S和相位F的取值同样在相同时间范围T内。
临时标记符具有相同的数值范围,例如在相同时间范围T内:输送电网和光伏电站配电网在并网前所得到的电流频率值分别设为
Figure 821683DEST_PATH_IMAGE036
,而与
Figure 728459DEST_PATH_IMAGE036
相对应的临时标记符为固定值分别为
Figure 8131DEST_PATH_IMAGE037
,假设电流频率数据P的值为
Figure 683963DEST_PATH_IMAGE038
,则与其相对应的临时标记符∆P为
Figure 141620DEST_PATH_IMAGE039
同理,输送电网和光伏电站配电网在并网前所得到的相位值也同样赋予一个相同的临时标记符,并具有相应的固定值。
输送电网和光伏电站配电网在并网前所得到的相位值分别设为
Figure 535692DEST_PATH_IMAGE040
,而与
Figure 494421DEST_PATH_IMAGE041
相对应的临时标记符为固定值分别为
Figure 414972DEST_PATH_IMAGE042
,假设电流频率数据P的值为
Figure 433744DEST_PATH_IMAGE043
,则与其相对应的临时标记符∆P为
Figure 691943DEST_PATH_IMAGE044
因此在对输送电网和光伏电站配电网在并网前的电流以及相位赋予一个临时标记符,能够在不同的端口所得到的电流以及相位标记相同类型的固定值,也就是临时标记符,由此服务器能够快速的对电流或相位相对应的两个临时标记符是否相同做出比较判断,不仅简化了不同端口数据的对比复杂性,同时能够降低相应的算力以及判断时间,同时针对相同类型的两个数值进行等于或大于或小于判断,在程序上的判断流程大幅度减少,使其在判断结果上的准确性得以提高。
S73、对比临时标记符∆P和临时标记符∆S以及临时标记符∆G和临时标记符∆F。
在此过程中,临时标记符∆P和临时标记符∆S以及临时标记符∆G和临时标记符∆F相对应的电流频率以及相位仅存在都不相同,或其中一项相同的情况,此时临时标记符之间的对比即可知晓属于何种类别,并在步骤S8时做出相应的类别判断,在此过程中仅包含三种情况:S≠P以及F≠G。S=P,F≠G,F>G或F<G和F=G,S≠P,S>P或P<P,同时,调制系统能够根据类别对光伏电站的电流频率以及相位做出相应的降调或升高调制,以保证光伏电站输出的电能符合并网要求,从而及时根据实际情况进行电流频率以及相位的调制,保证并网的顺利完成,同时提高整体的稳定状态。
S8、根据不符合并网条件的类别向调制系统发送相应的调制命令。
若S≠P以及F≠G,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的平均电流频率S和相位F同步做出相应的的降调或升高调制。
若S=P,F≠G,在F≠G时有两种情况,分别为F>G或F<G,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的相位F做出相应的降调或升高调制。
若F=G,S≠P,在S≠P时有两种情况,分别为S>P或S<P,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的平均电流频率S做出相应的降调或升高调制。
请参照图8,本实施例还提供了一种用于实现上述电能变量检测方法的装置,包括:
第一获取模块10,第一获取模块10用于获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M。
预处理模块20,预处理模块20用于对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S。
计算模块30,计算模块30用于根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F。
第二获取模块40,第二获取模块40用于获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G。
判断模块50,判断模块50用于判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同。
第四获取模块60,第四获取模块60用于获取不允许光伏电站的并网请求的反馈信息。
类别判断模块70,类别判断模块70用于根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别。
命令发送模块80,命令发送模块80用于根据不符合并网条件的类别向调制系统发送相应的调制命令。
通过本实施例,能够根据类别对光伏电站的电流频率以及相位做出相应的降调或升高调制,以保证光伏电站输出的电能符合并网要求,从而及时根据实际情况进行电流频率以及相位的调制,保证并网的顺利完成,同时提高整体的稳定状态。
本发明能够对光伏电站以及输送电网在并网时的电流频率以及相位是否近似相等进行检测,同时对测量数据进行预处理,保证精确的电流频率以及相位值,不仅提高了并网的成功率,而且能够在并网不成功后做出相应的电流频率以及相位调制,从而保证了并网的可靠性,提高光伏电网在并网后的安全稳定运行。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可。对于以上各实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上实施方式对本发明进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种光伏电站配电网的电能变量检测方法,采用电流频率计测量光伏电站由逆变器将直流电转换为交流电的电流频率,其中电流频率计的采样时间为任意一时间范围T内的若干电流频率数据,若干电流频率数据共同构成电流频率数据集M,其特征在于,该电能变量检测方法包括以下步骤:
S1、获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M;
S2、对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S;
S3、根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F;
S4、获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G;
S5、判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同;
若S=P以及F=G,则允许光伏电站的并网请求,光伏电站配电网中由逆变器转换的交流电并网接入输送电网中完成并网;
若S≠P以及F≠G,则不允许光伏电站的并网请求,并向调制系统发送不允许请求。
2.根据权利要求1所述的电能变量检测方法,其特征在于:在步骤S2中,对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S具体包括以下步骤:
S21、获取电流频率数据集M中的若干电流频率数据p;
S22、计算若干电流频率数据的平均电流频率S;
S23、将时间范围T不定向划分为多个时间段t;
S24、确定时间段t内各时间节点x相对应的电流频率数据p的数量m;
S25、计算每一个时间段t内的平均电流频率数据s;
S26、根据平均电流频率数据s计算时间范围T内的平均电流频率数据A;
S27、对比平均电流频率数据A与平均电流频率S的具体数值是否相同;
若A=S,或A-S的差值在±0.2范围内,则该时间范围T内平均电流频率S为正常数值,进入步骤S29;
若A-S的差值在±0.2范围外,则该时间范围T内平均电流频率S为异常数值,进入步骤S28;
S28、重新获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M;
S29、输出平均电流频率S。
3.根据权利要求1所述的电能变量检测方法,其特征在于:在步骤S2和步骤S3之间还包括:
S11、获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q;
S12、将平均小电流频率Q与平均电流频率S累加求取真实电流频率W。
4.根据权利要求3所述的电能变量检测方法,其特征在于:在步骤S11中,获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q具体包括以下步骤:
S111、获取逆变器前端以及后端的小电流信号I;
S112、将小电流信号I转换为电压信号V;
S113、根据电压信号V获得下电压阈值和上电压阈值之间的差值
Figure 450120DEST_PATH_IMAGE001
S114、根据差值
Figure 256402DEST_PATH_IMAGE001
获得复位电流
Figure 634294DEST_PATH_IMAGE002
S115、获取电压信号V中任意两个节点脉冲相对应的时间间隔
Figure 500619DEST_PATH_IMAGE003
以及单位时间脉冲计数n;
S116、根据小电流信号I、电压信号V、差值
Figure 12896DEST_PATH_IMAGE001
和复位电流
Figure 888448DEST_PATH_IMAGE002
计算积分时间为
Figure 917584DEST_PATH_IMAGE004
以及复位时间为
Figure 423652DEST_PATH_IMAGE005
S117、计算时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q。
5.根据权利要求1所述的电能变量检测方法,其特征在于:在步骤S5之后还包括:
S6、获取不允许光伏电站的并网请求的反馈信息;
S7、根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别;
S8、根据不符合并网条件的类别向调制系统发送相应的调制命令;
若S≠P以及F≠G,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的平均电流频率S和相位F同步做出相应的的降调或升高调制;
若S=P,F≠G,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的相位F做出相应的降调或升高调制;
若F=G,S≠P,则调制系统介入光伏电站配电网并对时间范围T内的平均电流频率S做出相应的降调或升高调制。
6.根据权利要求5所述的电能变量检测方法,其特征在于:在步骤S7中,根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别具体包括以下步骤:
S71、设输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G做为判断阈值,设电流频率数据P相对应的临时标记符为∆P,相位G相对应的临时标记符为∆G;
S72、设光伏电站配电网在并网前的平均电流频率S和相位F做为判断值,设平均电流频率S相对应的临时标记符为∆S,相位F相对应的临时标记符为∆F;
S73、对比临时标记符∆P和临时标记符∆S以及临时标记符∆G和临时标记符∆F。
7.一种用于实现上述权利要求1-6任一项所述的电能变量检测方法的装置,其特征在于,包括:
第一获取模块(10),所述第一获取模块(10)用于获取任意一时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的电流频率数据集M;
预处理模块(20),所述预处理模块(20)用于对电流频率数据集M预处理得到时间范围T内的平均电流频率S;
计算模块(30),所述计算模块(30)用于根据预处理后的电流频率数据集M计算时间范围T内的相位F;
第二获取模块(40),所述第二获取模块(40)用于获取输送电网在相同时间范围T内的电流频率数据P和相位G;
判断模块(50),所述判断模块(50)用于判断平均电流频率S和电流频率数据P以及相位F和相位G是否相同;
第三获取模块(301),所述第三获取模块(301)用于获取时间范围T内的光伏电站配电网在并网前的平均小电流频率Q;
累加模块(302),所述累加模块(302)用于将平均小电流频率Q与平均电流频率S累加求取真实电流频率W;
第四获取模块(60),所述第四获取模块(60)用于获取不允许光伏电站的并网请求的反馈信息;
类别判断模块(70),所述类别判断模块(70)用于根据反馈信息判断光伏电站不符合并网条件的类别;
命令发送模块(80),所述命令发送模块(80)用于根据不符合并网条件的类别向调制系统发送相应的调制命令。
8.一种用于实现上述权利要求1-6任一项所述的电能变量检测方法的设备,其特征在于,包括:测量系统(100)、服务器(200)、调制系统(300)和终端(400);
所述测量系统(100)包括分别设置在光伏电站配电网输出端以及输送电网并网接入端上的频率计设备,以及设置在光伏电站逆变器前端和后端上的频率计设备,所述测量系统(100)用于测量光伏电站配电网以及输送电网并网接入端在并网前的真实电流频率;
所述测量系统(100)与服务器(200)建立数据通信连接,所述服务器(200)用于接收测量系统(100)在任意时间范围内测量所得的电流频率数据集,并根据接收的电流频率数据集判断并网时的电流频率以及相位是否符合并网要求;
所述服务器(200)与调制系统(300)建立数据通信连接,所述调制系统(300)用于接收由服务器(200)所发送的不允许光伏电站的并网请求的反馈信息,并根据反馈信息对光伏站并网前的电流频率以及相位进行降调或升高调制;
所述服务器(200)与终端(400)建立数据通信连接,所述终端(400)用于接收服务器(200)发送的光伏电站以及输送电网在并网过程中的可读信息,可读信息为文字、语音、视频、或文字与语音相结合可读消息。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于:所述调制系统(300)包括主控单元、电流相位调制模块、电流频率调制模块、指令接收模块和指令发送模块;
所述主控单元通过指令接收模块与电能变量检测系统建立通信连接,指令接收模块用于接收由电能变量检测系统所发送的调制命令,主控单元通过指令发送模块根据调制命令的类别分别向电压调制模块和电流频率调制模块发送命令;
所述电流频率调制模块与指令发送模块建立通信连接,所述电流频率调制模块用于根据主控单元发送的调制命令类别对光伏站并网前电流频率进行降调或升高调制;
所述电流相位调制模块与指令发送模块建立通信连接,所述电压调制模块用于根据主控单元发送的调制命令类别对光伏站并网前电流相位进行降调或升高调制。
CN202211186294.2A 2022-09-28 2022-09-28 一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备 Active CN115276107B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211186294.2A CN115276107B (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211186294.2A CN115276107B (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115276107A true CN115276107A (zh) 2022-11-01
CN115276107B CN115276107B (zh) 2022-12-09

Family

ID=83757525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211186294.2A Active CN115276107B (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115276107B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07163065A (ja) * 1993-12-08 1995-06-23 Tokyo Gas Co Ltd 分散型電源の系統連系における周波数変化率検出方式単独運転検出方法
CN101609981A (zh) * 2009-04-17 2009-12-23 无锡山亿新能源科技有限公司 一种基于概率预测和频率偏移的孤岛检验方法
US20110245987A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Battelle Memorial Institute Grid regulation services for energy storage devices based on grid frequency
CN102522770A (zh) * 2011-12-04 2012-06-27 东华大学 一种无变压器型的光伏并网检测系统及检测方法
CN103001310A (zh) * 2012-11-23 2013-03-27 成都科星电器桥架有限公司 光伏发电与市网并行供电切换装置
CN104155537A (zh) * 2014-07-04 2014-11-19 西安工程大学 低频正弦相位扰动的孤岛检测方法
CN104635077A (zh) * 2015-01-09 2015-05-20 西安工程大学 三相光伏并网逆变器的正弦低频相位扰动的孤岛检测方法
CN104865479A (zh) * 2015-06-15 2015-08-26 江苏方天电力技术有限公司 一种孤岛检测方法
CN112087003A (zh) * 2020-08-27 2020-12-15 国网电力科学研究院有限公司 一种新能源集中式的频率校正控制系统及控制方法
CN112865071A (zh) * 2020-12-29 2021-05-28 四川大学 直流受端电网分布式光伏高渗透下频率偏移预测方法
CN114552572A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 山东大学 基于优化控制和预测跟踪的光伏支撑电网频率方法及装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07163065A (ja) * 1993-12-08 1995-06-23 Tokyo Gas Co Ltd 分散型電源の系統連系における周波数変化率検出方式単独運転検出方法
CN101609981A (zh) * 2009-04-17 2009-12-23 无锡山亿新能源科技有限公司 一种基于概率预测和频率偏移的孤岛检验方法
US20110245987A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Battelle Memorial Institute Grid regulation services for energy storage devices based on grid frequency
CN102522770A (zh) * 2011-12-04 2012-06-27 东华大学 一种无变压器型的光伏并网检测系统及检测方法
CN103001310A (zh) * 2012-11-23 2013-03-27 成都科星电器桥架有限公司 光伏发电与市网并行供电切换装置
CN104155537A (zh) * 2014-07-04 2014-11-19 西安工程大学 低频正弦相位扰动的孤岛检测方法
CN104635077A (zh) * 2015-01-09 2015-05-20 西安工程大学 三相光伏并网逆变器的正弦低频相位扰动的孤岛检测方法
CN104865479A (zh) * 2015-06-15 2015-08-26 江苏方天电力技术有限公司 一种孤岛检测方法
CN112087003A (zh) * 2020-08-27 2020-12-15 国网电力科学研究院有限公司 一种新能源集中式的频率校正控制系统及控制方法
CN112865071A (zh) * 2020-12-29 2021-05-28 四川大学 直流受端电网分布式光伏高渗透下频率偏移预测方法
CN114552572A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 山东大学 基于优化控制和预测跟踪的光伏支撑电网频率方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN115276107B (zh) 2022-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109143143B (zh) 变电站电流互感器二次侧极性智能检测装置及方法
CN101458286B (zh) 基于就地频谱分析的相量测量装置及应用的广域测量系统
CN106569129B (zh) 电机安全检测方法及系统和电机控制系统
CN108872744A (zh) 台区识别方法及系统
CN102981049B (zh) 一种用于微电网系统的频率检测方法
CN109001577A (zh) 一种电能计量现场数据分析方法及系统
CN103605069B (zh) 基于非常规互感器实现开关局部放电监测的装置和方法
CN103869192A (zh) 智能电网线损检测方法和系统
CN205210166U (zh) 一种分流窃电检测装置
CN113156336A (zh) 双级辨识Vienna整流器单管开路故障的方法、装置及存储介质
CN201859177U (zh) 继电保护装置中的低频交流信号测量模块
CN108414838A (zh) 一种逆变器并联系统线路阻抗测量方法
CN115276107B (zh) 一种光伏电站配电网的电能变量检测方法、装置及设备
CN203216993U (zh) 电网谐波实时在线监测仪
CN203519696U (zh) 一种交直流电压通用检测电路
CN109298284A (zh) 利用pmu测量相量角度数据进行孤岛效应检测的方法及系统
CN202794323U (zh) 一种雷电监测系统及雷电监测终端
CN204925279U (zh) 一种窃电检测装置
CN115603291A (zh) 一种基于支持向量机算法的自适应电流保护方法及系统
CN104793167A (zh) 计量自动化终端自动跟踪分析方法及系统
CN112039558B (zh) 一种基于网络同步时钟的台区识别方法与装置
CN212229033U (zh) 一种配电物联网计量装置和配变终端
CN103779834A (zh) 一种应用于分布式发电并网接入防逆流智能检测方法
CN110286283B (zh) 微电网孤岛检测方法及系统
CN106053941B (zh) 一种相位检测方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant