CN207265658U - 一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置，其特征在于其由电流检测电路、电压检测电路、控制器和交流继电器组成，电流检测电路一端连接逆变器输出端，另一端输出连接控制器，电压检测电路一端连接公共电网侧，另一端输出连接控制器，控制器连接交流继电器，交流继电器连接光伏发电系统逆变器输出和公共电网，本实用新型结构简单实用，使用效果好，避免了分布式光伏发电系统在不发电时仍耗用部分电量，产生电能损耗；同时避免了不法分子利用发电电量计量方式漏洞，通过在光伏发电设备侧私自接线用电，而不用计缴费，窃取供电企业电力的行为。

Description

一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置

技术领域：

本实用新型涉及一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置，用于分布式电源发电系统，专用于全额上网消纳模式下分布式光伏电源接入后的反窃电管理。

背景技术：

长期以来，窃电问题日渐泛滥，一直困扰着供电企业。随着科学技术的发展，窃电方式多种多样又更显隐蔽和高明，给供电企业的反窃电工作带来很大难度。窃电不仅使国家和集体财产遭受严重损失,影响供电企业的经济效益,而且带来一系列的安全隐患和社会问题,危害巨大。

随着坚强智能电网的不断推进，环境经济的可持续发展已成为全球共同关心的问题，清洁、可再生的新能源接入能有效缓解能源紧张问题和生存压力。为了鼓励和吸引企业和家庭安装新能源发电设施，政府以高于普通电价的标准收购这些“绿电”。自国网公司出台《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》以来，越来越多的小型分布式电源建成并网，尤其是居民用户分布式光伏电源。居民用户安装的分布式光伏电源均为小型分布式电源，由于居民用户自身用电量较小，因此其发电量消纳方式大都采用全额上网模式。全额上网模式下，由于居民用户发电补贴电量和上网电量一致，因此，供电企业仅需安装一只发电电能表计量，但通过采集电能表计量数据发现，用户光伏发电设备在其不发电时仍耗用部分电量，由于该电量数值较小，所以未纳入用户用电量中计量缴费，而算在供电企业线损之中，由供电企业自行承担。这种计量方式在给供电企业和用户带来方便的同时，还存在一定的隐患，即给不法分子创造了窃电的机会，不法分子可通过在光伏发电设备侧私自接线用电，而不用计量缴费，窃取供电企业电力。而目前现有技术还没有专用于分布式光伏发电系统的反窃电装置，因此，亟需一种新型的反窃电技术来解决这一问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种结构简单实用，使用效果好，避免电能损耗；防窃电损失的分布式光伏发电系统的反窃电保护装置。

本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置，其特征在于其由电流检测电路、电压检测电路、控制器和交流继电器组成，电流检测电路、电压检测电路输出分别连接控制器，控制器连接交流继电器，交流继电器连接光伏发电系统逆变器输出线路与公共电网。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的电流检测电路由电流互感器CT、电阻R1、电感L1、电容C和第一比较放大电路组成，第一比较放大电路由电阻R2、电阻R3、电阻R4和第一比较放大器组成；电流互感器CT二次侧、电阻R1、电感L1、电容C并联后连接电阻R2，电阻R2分别连接电阻R4、第一比较放大器负输入端，第一比较放大器正输入端连接电阻R3后接地，第一比较放大器输出端连接控制器。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的电压检测电路由电压互感器PT、电感L2和第二比较放大电路组成；第二比较放大电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7和第二比较放大器组成；电压互感器PT二次侧连接电感L2，电感L2连接电阻R6，电阻R6连接电阻R7、第二比较放大器负输入端，第二比较放大器正输入端连接电阻R5后接地，第二比较放大器的输出端连接控制器。

本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果：本实用新型是充分利用分布式光伏发电系统的基本原理，光伏发电设备运行原理，并结合现场设备运行情况，研制的一种专用于全额上网模式下分布式光伏发电系统的反窃电保护装置。本实用新型可检测识别交流电流方向并具有自动开断、闭合的功能。分布式光伏发电系统正常发电运行时，光伏发电系统并入公共电网运行，电流方向由逆变器流向公共电网，设定该电流方向为正向；若分布式光伏发电系统因天气、自身设备状况等原因处于不发电状态时，但其发电设备仍耗用部分电量，用电电流由公共电网流向光伏发电设备，设定该电流方向则为反向。当该反窃电装置检测到电流方向为反向时，则自动断开连接，将分布式光伏发电系统中的各电力设备与公共电网隔离；当该反窃电保护装置检测到电流方向为正向时，则自动导通，将分布式光伏电源并入公共电网运行。

本实用新型通过在分布式光伏发电系统与公共电网之间安装反窃电保护装置，一是避免了分布式光伏发电系统在不发电时仍耗用部分电量，产生电能损耗；二是避免不法分子利用发电电量计量方式漏洞，通过在光伏发电设备侧私自接线用电，而不用计量缴费，窃取供电企业电力。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型应用于分布式光伏发电系统进行反窃电保护的原理图。

具体实施方式：

下面结合附图的本实用新型的最佳实施方式做详细说明：

实施例：一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置（参见图1、图2），其由电流检测电路、电压检测电路、控制器和交流继电器组成。电流检测电路由电流互感器CT、电阻R1、电感L1、电容C和第一比较放大电路组成，第一比较放大电路由电阻R2、电阻R3、电阻R4和第一比较放大器组成。电流互感器CT二次侧、电阻R1、电感L1、电容C并联后连接电阻R2，电阻R2分别连接电阻R4、第一比较放大器负输入端，第一比较放大器正输入端连接电阻R3后接地，第一比较放大器输出端连接控制器。电压检测电路由电压互感器PT、电感L2和第二比较放大电路组成；第二比较放大电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7和第二比较放大器组成，电压互感器PT二次侧连接电感L2，电感L2连接电阻R6，电阻R6连接电阻R7、第二比较放大器负输入端，第二比较放大器正输入端连接电阻R5后接地，第二比较放大器的输出端连接控制器。控制器输出连接交流继电器，交流继电器主开关连接逆变器输出与公共电网之间的线路，控制器可根据输入信号的不同输出不同的控制信号，控制交流继电器主开关的开通与关断，进行控制光伏发电系统是否并入公共电网运行。

使用时，全额上网模式下的分布式光伏发电系统反窃电保护装置的工作原理如图2所示。根据光伏发电的基本原理，通过光伏组件将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后输出与电网同频、同相的正弦交流电。在逆变器输出的交流电流并入公共电网之前，在适当位置安装反窃电保护装置，该装置通过检测逆变器侧输出端电流、公共电网侧线路电压，通过控制器处理后输出交流继电器控制信号，进而控制交流继电器的关断和开通，从而起到自动连接与断开发电系统与公共电网的作用，进而实现反窃电保护功能。本实用新型的电流互感器CT连接至逆变器输出侧，电压互感器PT连接公共电网侧，交流继电器连接逆变器输出端和公共电网之间。

本实用新型通过电流互感器CT检测逆变器与公共电网之间的交流电流Ia，电流互感器CT二次侧连接电阻R1将交流电流Ia转换成交流电压Ua，经电感L1、电容器C滤波、稳压后输入第一比较放大电路。通过电压互感器PT检测公共电网侧电压，电压互感器PT二次侧连接电感L2，经电感L2滤波后输入第二比较放大电路。第一比较放大电路和第二比较放大电路的输出分别接入控制器。因电压检测电路输出到控制器中的电流方向不变，可以此作为基准，假设从逆变器流向公共电网的电流方向为正向，那么电流检测电路输入到控制器的电压为反向电压，反之，当电流由公共电网流向逆变器时，则为正向电压。当控制器中输入电压为正向电压时，控制器通过逻辑判断控制输出低电平，交流继电器自动关断，断开分布式光伏发电系统与公共电网的连接；当控制器中输入电压为反向电压时，控制器输出高电平，交流继电器自动开通，将分布式光伏发电系统并入公共电网运行。

因此，通过安装该专用于全额上网消纳模式下的分布式光伏发电系统反窃电保护装置，可实现分布式光伏发电系统处于正常发电运行时，交流继电器自动导通，向公共电网送电运行；当分布式光伏发电系统处于不发电状态下，交流继电器自动关断，避免了由公共电网向光伏发电设备反送电，产生电能损耗，同时避免了不法分子利用分布式光伏发电设备私自接线用电，窃取供电企业电力并产生安全隐患，实现了反窃电的功能。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，其它优选实施方式在此不一一累述，且并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落于本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置，其特征在于其由电流检测电路、电压检测电路、控制器和交流继电器组成，电流检测电路、电压检测电路输出分别连接控制器，控制器连接交流继电器，交流继电器连接光伏发电系统逆变器输出线路与公共电网。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置，其特征在于所述的电流检测电路由电流互感器CT、电阻R1、电感L1、电容C和第一比较放大电路组成，第一比较放大电路由电阻R2、电阻R3、电阻R4和第一比较放大器组成；电流互感器CT二次侧、电阻R1、电感L1、电容C并联后连接电阻R2，电阻R2分别连接电阻R4、第一比较放大器负输入端，第一比较放大器正输入端连接电阻R3后接地，第一比较放大器输出端连接控制器。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电系统的反窃电保护装置，其特征在于所述的电压检测电路由电压互感器PT、电感L2和第二比较放大电路组成；第二比较放大电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7和第二比较放大器组成；电压互感器PT二次侧连接电感L2，电感L2连接电阻R6，电阻R6连接电阻R7、第二比较放大器负输入端，第二比较放大器正输入端连接电阻R5后接地，第二比较放大器的输出端连接控制器。