專利名稱：小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加速和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，世界范圍內(nèi)的能源短缺 和環(huán)境污染已成為制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的兩大重要因素。太陽(yáng)能作為最具發(fā)展前景的 清潔能源，我國(guó)積極支持太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展，相關(guān)激勵(lì)政策陸續(xù)出臺(tái)，預(yù)計(jì)2020年太陽(yáng)能發(fā) 電裝機(jī)總量將達(dá)到2000萬(wàn)千瓦。今年相關(guān)研究單位和產(chǎn)業(yè)部門紛紛提出具體計(jì)劃，例如中國(guó)科學(xué)院電工所等單位 提出的青海敦煌8MW大漠光電，該所已經(jīng)在深圳園藝博覽會(huì)建立一個(gè)IMW的光伏并網(wǎng)電站。 為迎接2010年世博會(huì)，上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所提出了上海10萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃。無(wú) 錫、蘇州等地有關(guān)單位也在策劃有關(guān)光伏推廣計(jì)劃。廣州中山大學(xué)太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所已經(jīng) 向有關(guān)部門提出了在廣州發(fā)展1萬(wàn)光伏屋頂計(jì)劃，并在策劃廣東10萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃建 議。為順應(yīng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電形勢(shì)蓬勃發(fā)展，確保光伏電站安全穩(wěn)定并網(wǎng)運(yùn)行，建立小型光伏 電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成系統(tǒng)非常必要，而且具有廣闊的前景。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)我國(guó)還沒有現(xiàn)成的光伏電站移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)的不足， 提出一種小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置，用以完成小型太陽(yáng)能光伏電站并網(wǎng)逆變 器的性能、電能質(zhì)量以及電站現(xiàn)場(chǎng)氣象信息的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)，滿足我國(guó)光伏發(fā)電工程大力發(fā)
展的需要。為了達(dá)到以上的目的本實(shí)用新型提供的小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝 置，其特征是組成包括車載集控裝置、與該車載集控裝置通信的電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置、防孤 島檢測(cè)裝置、現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè)量裝置和電能質(zhì)量遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置。更進(jìn)一步的，所述車載集控裝置具有主控制器、分布式I/O、人機(jī)交互平臺(tái)、電量采 集系統(tǒng)、人員操作臺(tái)、UPS電源，并裝有監(jiān)控軟件。所述的車載集控裝置對(duì)整個(gè)車載系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一操控、數(shù)據(jù)采集以及分析處理?？?體性能為集控裝置由主控制器、分布式I/O、人機(jī)交互平臺(tái)(HMI)、監(jiān)控軟件、電量采集系 統(tǒng)、人員操作臺(tái)、UPS電源等組成。滿足光伏電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、現(xiàn)場(chǎng)控制、實(shí)驗(yàn)保 護(hù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、曲線繪制、報(bào)表輸出等綜合功能。操作臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，滿足車載空間 要求，系統(tǒng)集成后滿足現(xiàn)行EMC標(biāo)準(zhǔn)，明顯位置安裝急停按鈕開關(guān)。裝置配備主控工作站和 操作員工作站，主控工作站負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)模/數(shù)量的采集、狀態(tài)監(jiān)視、運(yùn)行控制、報(bào) 警顯示、曲線繪制、報(bào)表輸出等功能；操作員工作站負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的啟?？刂?、采集 量顯示、狀態(tài)顯示、異常提醒、后臺(tái)數(shù)據(jù)處理等功能。裝置具有優(yōu)良的可靠性和功能擴(kuò)展性， 預(yù)留相應(yīng)軟硬件資源擴(kuò)展接口。所述的電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置完成對(duì)光伏電站并網(wǎng)逆變器的電壓/頻率響應(yīng)特性檢測(cè)?？傮w性能為具備200kWP容量級(jí)光伏電站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的能力，能夠真實(shí)模擬電網(wǎng)的電壓 源特性和電壓/頻率的波動(dòng)，并將光伏電站發(fā)出的功率饋入電網(wǎng)。裝置容量250kVA，輸入/ 輸出電壓等級(jí)均為0. 4kV，配備相應(yīng)的輸入/輸出開關(guān)柜，可就地/遠(yuǎn)方操作。具備與車載 集控裝置通訊的能力，可上傳/下載各開關(guān)量和模擬量，能夠完成車載集控裝置下發(fā)的各 類實(shí)驗(yàn)測(cè)試曲線動(dòng)態(tài)操作的要求。 所述的防孤島檢測(cè)裝置完成對(duì)并網(wǎng)逆變器的防弧島能力的檢測(cè)?？傮w性能為主 回路由阻性負(fù)載、感性負(fù)載和容性負(fù)載三部分組成，總?cè)萘?95.91kVA，功率因數(shù)士0. 3-1 可調(diào)整。三部分負(fù)載由RLC獨(dú)立旋轉(zhuǎn)組合控制及撥動(dòng)開關(guān)分段控制，阻性負(fù)載分相獨(dú)立控 制 0. 01-0. 09kff,0. 1-0. 9kff, l_9kW。感性負(fù)載分相獨(dú)立控制 0. 01-0. 09kVA,0. 1-0. 9kVA, l-9kVA。容性負(fù)載分相獨(dú)立控制0. 01-0. 09kvar,0. 1-0. 9kvar, l_9kvar。阻性、感性、容 性部分均可自由組合，最小步進(jìn)幅度10W。所述的電能質(zhì)量遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置可以完成并網(wǎng)逆變器輸出端、主變低壓測(cè)和高壓側(cè) 功率因數(shù)特性、功率輸出特性、電能質(zhì)量指標(biāo)的檢測(cè)?？傮w性能為具備在線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、 采集、分析、輸出每一個(gè)電網(wǎng)周波的所有參數(shù)的能力，每個(gè)周波采樣率為1024點(diǎn)以上，數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)深度為連續(xù)記錄一個(gè)月以上，無(wú)記錄事件被遺忘。能夠方便組成區(qū)域電能質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng) 絡(luò)，各監(jiān)控點(diǎn)具備按指令實(shí)時(shí)向車載集控裝置上傳電能質(zhì)量報(bào)表的能力，可方便設(shè)置各電 能質(zhì)量指標(biāo)越界報(bào)警值。所述的現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè)量裝置完成對(duì)光伏電站現(xiàn)場(chǎng)氣象信息的檢測(cè)，包括輻射、 溫度、濕度、風(fēng)速和氣壓等氣象數(shù)據(jù)?？傮w性能為具備光伏電站現(xiàn)場(chǎng)采集實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)，并 通過無(wú)線傳輸裝置將數(shù)據(jù)上傳至車載集控裝置的能力，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力可連續(xù)記錄一個(gè)月以 上。裝置體積小、重量輕、組合式結(jié)構(gòu)，方便布置在屋頂光伏陣列旁進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，自身配置 供電系統(tǒng)(同時(shí)配置市電交流接口)，陰天可持續(xù)工作7天以上?？蓽y(cè)量總輻射、直接輻射、 反射輻射、散射輻射、紫外輻射、日照時(shí)間、環(huán)境溫度、組件溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、風(fēng)壓、氣壓 十二項(xiàng)指標(biāo)。裝置性能穩(wěn)定、檢測(cè)精度高、無(wú)人值守。本實(shí)用新型可以完成小型光伏電站并網(wǎng)逆變器的電壓/頻率響應(yīng)特性、防孤島能 力、功率因數(shù)特性、功率輸出特性、電能質(zhì)量指標(biāo)以及現(xiàn)場(chǎng)氣象信息的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)。通過車 載集控裝置可以完成整個(gè)移動(dòng)檢測(cè)集成系統(tǒng)的統(tǒng)一操控，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析處理。本小 型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置針對(duì)我國(guó)小型光伏電站建設(shè)比較分散、分布范圍廣的 特點(diǎn)，具有移動(dòng)靈活、集成度高，操作和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，便于小型光伏電站的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1為本實(shí)用新型小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置電氣框圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)施例的小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置如圖1所示，其組成包括車載 集控裝置、與該車載集控裝置通信的電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置、防孤島檢測(cè)裝置、現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè) 量裝置和電能質(zhì)量遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置。其中，所述車載集控裝置具有主控制器、分布式I/O、人機(jī)交互平臺(tái)、電量采集系統(tǒng)、人員操作臺(tái)、UPS電源，并且該車載集控裝置裝有監(jiān)控軟件。本實(shí)用新型的各裝置均安裝在車載集裝箱內(nèi)。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本裝置的主要各功能進(jìn)行描述(見圖2)。電能質(zhì)量檢測(cè)被測(cè)光伏電站通過并網(wǎng)總斷路器正常并網(wǎng)運(yùn)行，電能質(zhì)量遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置分別安置在光伏電站并網(wǎng)逆變器輸出端、升壓變的高壓側(cè)和低壓側(cè)，進(jìn)行各種電氣 參數(shù)的實(shí)時(shí)采集并將數(shù)據(jù)無(wú)線傳送給車載集控裝置存儲(chǔ)，試驗(yàn)人員再對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后 續(xù)的分析處理，并給出光伏電站的功率因數(shù)特性、功率輸出特性、電能質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告。電壓/頻率響應(yīng)特性檢測(cè)將并網(wǎng)總斷路器斷開，被測(cè)光伏電站通過開關(guān)Li、電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置和開關(guān)L2并網(wǎng)運(yùn)行。試驗(yàn)人員通過車載集控裝置向電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置下發(fā) 指令，電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置按照指令要求輸出相應(yīng)的電壓和頻率波動(dòng)，檢測(cè)光伏逆變器的電 壓/頻率響應(yīng)特性，擾動(dòng)裝置降逆變器的響應(yīng)曲線上傳至車載集控裝置進(jìn)行處理分析，試 驗(yàn)人員做出試驗(yàn)報(bào)告。防孤島能力的檢測(cè)試驗(yàn)人員根據(jù)被測(cè)光伏電站參數(shù)計(jì)算防孤島檢測(cè)裝置的電 阻、電感和電容的參數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整防孤島檢測(cè)裝置的電阻、電感和電容大小，合上 開關(guān)L3，將防孤島檢測(cè)裝置連接光伏逆變氣模擬本地負(fù)載，將并網(wǎng)總斷路器斷開，檢測(cè)并網(wǎng) 逆變器在極端情況下的防孤島能力?，F(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)的測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè)量裝置實(shí)時(shí)的測(cè)量光伏電站現(xiàn)場(chǎng)的氣象參 數(shù)，并通過無(wú)線傳輸裝置將數(shù)據(jù)上傳至車載集控裝置。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變 換形式的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置，其特征是組成包括車載集控裝置、與該車載集控裝置通信的電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置、防孤島檢測(cè)裝置、現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè)量裝置和電能質(zhì)量遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置，其特征是所述車載 集控裝置具有主控制器、分布式I/O、人機(jī)交互平臺(tái)、電量采集系統(tǒng)、人員操作臺(tái)、UPS電源， 并裝有監(jiān)控軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置，其特征是所述 現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè)量裝置通過無(wú)線傳輸裝置與車載集控裝置實(shí)現(xiàn)信息交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置，其特征是各裝置均 安裝在車載集裝箱內(nèi)。
專利摘要小型光伏電站車載式移動(dòng)檢測(cè)集成裝置，其組成包括車載集控裝置、與該車載集控裝置通信的電網(wǎng)擾動(dòng)發(fā)生裝置、防孤島檢測(cè)裝置、現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)測(cè)量裝置和電能質(zhì)量遠(yuǎn)程檢測(cè)裝置。本裝置可以完成小型光伏電站并網(wǎng)逆變器的電壓/頻率響應(yīng)特性、防孤島能力、功率因數(shù)特性、功率輸出特性、電能質(zhì)量指標(biāo)以及現(xiàn)場(chǎng)氣象信息的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)；通過車載集控裝置可以完成整個(gè)移動(dòng)檢測(cè)集成系統(tǒng)的統(tǒng)一操控，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析處理。本實(shí)用新型針對(duì)我國(guó)小型光伏電站建設(shè)比較分散、分布范圍廣的特點(diǎn)，具有移動(dòng)靈活、集成度高，操作和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，便于小型光伏電站的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201555912SQ20092025659
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者張軍軍, 朗永強(qiáng), 朱凌志, 李紅濤 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院