CN115407189A - 用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统及方法 - Google Patents

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张波
何连杰
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Abstract

本发明公开了一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统及方法，根据转换指令，转换开关接入标准交流电源装置，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测；当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。实现被动式孤岛保护、工频交流电量电压和电流准确度一体式检测，减少接线次数，提高检测效率和结果精度。

Description

用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统及方法
技术领域
本发明涉及新能源装备检测领域，具体涉及一种于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统及方法。
背景技术
分布式光伏并网专用低压断路器是应用于分布式光伏场景的新型设备，在传统的低压断路器上增加一些特殊的保护功能，例如被动式孤岛保护、发电质量监测与保护、发电电流三相不平衡监测与保护，对于检测而言，传统的实验室检测项目都是单一的，每个项目对应一种检测方法，一套检测系统，效率低且检测效果不好，对于新增加的项目没有明确的检测方案。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统，包括：孤岛系统模拟发生装置、标准交流电源装置、转换开关、分布式光伏并网低压断路器、误差校验仪和诊断模块；
孤岛系统模拟发生装置、标准交流电源装置、转换开关、误差校验仪和诊断模块；
孤岛系统模拟发生装置和标准交流电源装置通过转换开关与分布式光伏并网低压断路器连接；误差校验仪的一端接入标准交流电源装置的电压和电流信号，另一端接入分布式光伏并网低压断路器的电压和电流信号的输出端；误差校验仪的输出端和分布式光伏并网低压断路器的开关动作信号接入诊断模块；
孤岛系统模拟发生装置，用于模拟多种电压摆动信号；
标准交流电源装置，用于输出标准交流电压和电流；
转换开关，用于在孤岛系统模拟发生装置和标准交流电源装置之间进行切换；
误差校验仪，用于比对分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出信号，获取上述两个输出信息的误差；
诊断模块，用于向转换开关发出转换指令；
根据所述转换指令，当转换开关接入标准交流电源装置时，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测；
当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。
进一步的，还包括：PC客户端，所述PC客户端与诊断模块连接，用于存储诊断模块的诊断数据。
进一步的，还包括：负载，所述负载与分布式光伏并网低压断路器连接，用于为所述联合检测系统提供电流。
进一步的，标准交流电源装置的输出值包括为：80%Un，100%Un，120%Un，Un=220V。
进一步的，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测，包括：
误差校验仪获得分布式光伏并网低压断路器输出端电压信号和电流信号，标准交流电源装置输出的电压信号和电流信号，将上述两个电压信号的比值作为第一比值差，将上述两个电流信号的比值作为第二比值差，误差校验仪将所述第一比值差和第二比值差发送至诊断模块，诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均低于标准误差限值的预设百分比，则确定工频交流电量准确度和误差检测通过，其中，所述标准误差限值的预设百分比，具体为0.5%。
进一步的，还包括：若诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均高于标准误差限值的预设百分比，则工频交流电量准确度和误差检测不通过。
进一步的，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，包括但不限于如下几种信号：电压幅值摆动，范围0.1~0.9Un，Un为系统额定电压；电压频率摆动，范围0.5~25Hz；电压相位摆动，范围1~60°；电压波形畸变率摆动，范围0.5~30%。
进一步的，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸动作，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测，包括：
若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器发生跳闸，则防孤岛保护检测通过；若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器未发生跳闸，则防孤岛保护检测不通过；所述预设时间，具体为2秒。
本发明同时提供一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测方法，包括：
诊断模块向转换开关发出转换指令；
根据所述转换指令，当转换开关接入标准交流电源装置时，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测；
当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。
进一步的，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测，包括：
误差校验仪获得分布式光伏并网低压断路器输出端电压信号和电流信号，标准交流电源装置输出的电压信号和电流信号，将上述两个电压信号的比值作为第一比值差，将上述两个电流信号的比值作为第二比值差，误差校验仪将所述第一比值差和第二比值差发送至诊断模块，诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均低于标准误差限值的预设百分比，则确定工频交流电量准确度和误差检测通过，其中，所述标准误差限值的预设百分比，具体为0.5%。
进一步的，还包括：诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均高于标准误差限值的预设百分比，则工频交流电量准确度和误差检测不通过。
进一步的，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测，包括：
若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器发生跳闸，则防孤岛保护检测通过；若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器未发生跳闸，则防孤岛保护检测不通过；所述预设时间，具体为2秒。
本发明提供的一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统及方法，针对分布式光伏并网低压断路器提供整合被动式孤岛保护、工频交流电量电压和电流准确度校验的一体式检测，一次接线完成试验检测。通过诊断模块对分布式光伏并网低压断路器进行被动式孤岛保护、工频交流电量电压和电流准确度校验的输出数据进行记录并分析，同时将数据进行远距离传输，便于试验人员及时了解分布式光伏并网低压断路器的试验状态和分析可能出现故障原因。为分布式光伏并网低压断路器提供了一种联合检测方法和系统，有效提高检测效率和结果精度。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统的结构图；
图2是本发明提供的一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测方法的流程示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
图1是本发明提供的一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统的结构图，下面结合图1，对本发明提供的系统进行详细说明。
一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统，包括：孤岛系统模拟发生装置、标准交流电源装置、转换开关、误差校验仪和诊断模块；将分布式光伏并网低压断路器接入检测系统，按照图1的顺序进行系统电气接线，具体连接方式如下：
孤岛系统模拟发生装置和标准交流电源装置通过转换开关与分布式光伏并网低压断路器连接；误差校验仪的一端接入标准交流电源装置的电压和电流信号，另一端接入分布式光伏并网低压断路器的电压和电流信号的输出端；误差校验仪的输出端和分布式光伏并网低压断路器的开关动作信号接入诊断模块；
孤岛系统模拟发生装置，用于模拟多种电压摆动信号；
标准交流电源装置，用于输出标准交流电压和电流；输出值包括：80%Un，100%Un，120%Un，Un=220V。
转换开关，用于在孤岛系统模拟发生装置和标准交流电源装置之间进行切换；
误差校验仪，用于比对分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出信号，获取上述两个输出信息的误差；
诊断模块，用于向转换开关发出转换指令；
根据所述转换指令，当转换开关接入标准交流电源装置时，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测；
当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，标准交流电源装置退出运行；孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。
联合检测系统，还包括：PC客户端和负载，所述PC客户端与诊断模块连接，用于存储诊断模块的诊断数据；所述负载与分布式光伏并网低压断路器连接，用于为所述联合检测系统提供电流。
孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，包括但不限于如下几种信号：电压幅值摆动，范围0.1~0.9Un，Un为系统额定电压；电压频率摆动，范围0.5~25Hz；电压相位摆动，范围1~60°；电压波形畸变率摆动，范围0.5~30%。
误差校验仪获得分布式光伏并网低压断路器输出端电压信号和电流信号，标准交流电源装置输出的电压信号和电流信号，将上述两个电压信号的比值作为第一比值差，将上述两个电流信号的比值作为第二比值差，误差校验仪将所述第一比值差和第二比值差发送至诊断模块，诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均低于标准误差限值的预设百分比，则确定工频交流电量准确度和误差检测通过，其中，所述标准误差限值的预设百分比，具体为0.5%。若诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均高于标准误差限值的预设百分比，则工频交流电量准确度和误差检测不通过，检测终止。
在确定工频交流电量准确度校验和误差检测通过的情况下，诊断模块向转换开关发出转换指令，转换开关根据接收到的转换指令接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种模拟电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器发生跳闸，则防孤岛保护检测通过；若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器未发生跳闸，则防孤岛保护检测不通过；所述预设时间，具体为2秒。同时，诊断模块记录检测数据。
诊断模块将检测数据远距离传送至PC，便于检测人员及时了解分布式光伏并网低压断路器的检测状态和分析可能出现故障原因。
基于同一发明构思，本发明同时提供一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测方法，其流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤S201，诊断模块向转换开关发出转换指令。
诊断模块向转换开关发出的转换指令，包括：转换开关由标准交流电源装置向孤岛系统模拟发生装置进行转换的指令，或者由孤岛系统模拟发生装置向标准交流电源装置进行转换的指令。
步骤S202，根据所述转换指令，当转换开关接入标准交流电源装置时，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测。
当转换开关接入标准交流电源装置时，误差校验仪获得分布式光伏并网低压断路器输出端电压信号和电流信号，标准交流电源装置输出的电压信号和电流信号，将上述两个电压信号的比值作为第一比值差，将上述两个电流信号的比值作为第二比值差，误差校验仪将所述第一比值差和第二比值差发送至诊断模块，诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均低于标准误差限值的预设百分比，则确定工频交流电量准确度和误差检测通过，其中，所述标准误差限值的预设百分比，具体为0.5%。
诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均高于标准误差限值的预设百分比，则工频交流电量准确度和误差检测不通过。
步骤S203，当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。
具体的，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号为，电压幅值摆动范围0.1~0.9Un，Un为系统额定电压；电压频率摆动范围0.5至25Hz；电压相位摆动范围1°至60°；电压波形畸变率摆动范围0.5%至30%，将这四种数据中的任意一种输入分布式光伏并网低压断路器，若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器发生跳闸，则防孤岛保护检测通过；若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器未发生跳闸，则防孤岛保护检测不通过；所述预设时间，具体为2秒。
本发明提供的一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统及方法，针对分布式光伏并网低压断路器提供整合被动式孤岛保护、工频交流电量电压和电流准确度校验的一体式检测，一次接线完成试验检测。通过诊断模块对分布式光伏并网低压断路器进行被动式孤岛保护、工频交流电量电压和电流准确度校验的输出数据进行记录并分析，同时将数据进行远距离传输，便于试验人员及时了解分布式光伏并网低压断路器的试验状态和分析可能出现故障原因。为分布式光伏并网低压断路器提供了一种联合检测方法和系统，有效提高检测效率和结果精度。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1.一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测系统，其特征在于，包括：孤岛系统模拟发生装置、标准交流电源装置、转换开关、误差校验仪和诊断模块；
孤岛系统模拟发生装置和标准交流电源装置通过转换开关与分布式光伏并网低压断路器连接；误差校验仪的一端接入标准交流电源装置的电压和电流信号，另一端接入分布式光伏并网低压断路器的电压和电流信号的输出端；误差校验仪的输出端和分布式光伏并网低压断路器的开关动作信号接入诊断模块；
孤岛系统模拟发生装置，用于模拟多种电压摆动信号；
标准交流电源装置，用于输出标准交流电压和电流；
转换开关，用于在孤岛系统模拟发生装置和标准交流电源装置之间进行切换；
误差校验仪，用于比对分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出信号，获取上述两个输出信息的误差；
诊断模块，用于向转换开关发出转换指令；
根据所述转换指令，当转换开关接入标准交流电源装置时，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测；
当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：PC客户端，所述PC客户端与诊断模块连接，用于存储诊断模块的诊断数据。
3.根据权利要求1所于述的系统，其特征在于，还包括：负载，所述负载与分布式光伏并网低压断路器连接，用于为所述联合检测系统提供电流。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，标准交流电源装置的输出值包括为：80%Un，100%Un，120%Un，Un=220V。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测，包括：
误差校验仪获得分布式光伏并网低压断路器输出端电压信号和电流信号，标准交流电源装置输出的电压信号和电流信号，将上述两个电压信号的比值作为第一比值差，将上述两个电流信号的比值作为第二比值差，误差校验仪将所述第一比值差和第二比值差发送至诊断模块，诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均低于标准误差限值的预设百分比，则确定工频交流电量准确度和误差检测通过，其中，所述标准误差限值的预设百分比，具体为0.5%。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：若诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均高于标准误差限值的预设百分比，则工频交流电量准确度和误差检测不通过。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，包括但不限于如下几种信号：电压幅值摆动，范围0.1~0.9Un，Un为系统额定电压；电压频率摆动，范围0.5~25Hz；电压相位摆动，范围1~60°；电压波形畸变率摆动，范围0.5~30%。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸动作，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测，包括：
若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器发生跳闸，则防孤岛保护检测通过；若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器未发生跳闸，则防孤岛保护检测不通过；所述预设时间，具体为2秒。
9.一种用于分布式光伏并网专用低压断路器的联合检测方法，其特征在于，包括：
诊断模块向转换开关发出转换指令；
根据所述转换指令，当转换开关接入标准交流电源装置时，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测；
当转换开关接入孤岛系统模拟发生装置，孤岛系统模拟发生装置输出模拟的多种电压摆动信号，将任意一种电压摆动信号输入分布式光伏并网低压断路器，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器输出信号和标准交流电源装置输出的标准交流电压和电流信号，对所述分布式光伏并网低压断路器的工频交流电量准确度和误差进行检测，包括：
误差校验仪获得分布式光伏并网低压断路器输出端电压信号和电流信号，标准交流电源装置输出的电压信号和电流信号，将上述两个电压信号的比值作为第一比值差，将上述两个电流信号的比值作为第二比值差，误差校验仪将所述第一比值差和第二比值差发送至诊断模块，诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均低于标准误差限值的预设百分比，则确定工频交流电量准确度和误差检测通过，其中，所述标准误差限值的预设百分比，具体为0.5%。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：诊断模块若判断所述第一比值差和第二比值差均高于标准误差限值的预设百分比，则工频交流电量准确度和误差检测不通过。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，诊断模块根据分布式光伏并网低压断路器是否发生跳闸，对分布式光伏并网低压断路器的防孤岛保护进行检测，包括：
若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器发生跳闸，则防孤岛保护检测通过；若在预设时间内，分布式光伏并网低压断路器未发生跳闸，则防孤岛保护检测不通过；所述预设时间，具体为2秒。
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