一種分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于風力發(fā)電技術(shù)領域，尤其設及一種分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式風力發(fā)電是指區(qū)別于W往集中式、大規(guī)模風力發(fā)電的建設方法，一般建在 用戶側(cè)，所發(fā)出的電力W自用為主，多余的電量輸送給公共電網(wǎng)。其特點具有發(fā)電容量相對 小，主要接入城市配電網(wǎng)，接入的電壓等級不超過lOkV，發(fā)電場所靠近負荷區(qū)域，電能利用 率高等特點。目前主要應用在工業(yè)廠房、公共建筑和居民建筑的屋頂上。分布式風力發(fā)電降 低了風力發(fā)電接入的口濫，且避開了集中建設帶來的并網(wǎng)困難，損耗大，對電網(wǎng)沖擊大運樣 的不利因素，更加充分的利用了太陽能資源，促進了綠色能源的發(fā)展。
[0003] 但分布式風力發(fā)電目前也有自身發(fā)展的困難，特別是并入城市配電網(wǎng)后，改變了 配電網(wǎng)原有的受電結(jié)構(gòu)，變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)。改變了 W往配電網(wǎng)幾十年來單一受電結(jié)構(gòu)的模 式，因此如何解決分布式風力發(fā)電并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來的電壓波動、諧波注入、繼電保護設 備的影響；如何根據(jù)分布式風電機組的容量，選擇接入的電壓等級和并網(wǎng)的方式;如何建設 引入了分布式風電的智能配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，共同作用減少分布式風電接入對城市配電網(wǎng)帶 來的不利影響，保障城市配電網(wǎng)的安全運行，成為了亟待解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一 種分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置。目的在于提供一種能夠安全高效的實現(xiàn)分布式風力發(fā)電 的并網(wǎng)。
[0005] 為解決上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] -種分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置，包括檢測單元、處理單元和驅(qū)動單元；
[0007] 所述檢測單元包括第一電流電壓檢測裝置、第二電流電壓檢測裝置、第=電流電 壓檢測裝置W及過零檢測裝置；
[0008] 所述處理單元與所述第一電流電壓檢測裝置、第二電流電壓檢測裝置、第=電流 電壓檢測裝置、過零檢測裝置W及驅(qū)動單元相連接；
[0009] 所述驅(qū)動單元與所述處理單元相連接，能夠?qū)⑺鎏幚韱卧碾娦盘柗答佒罝C-DC變換器。
[0010] 所述第一電流電壓檢測裝置與風力發(fā)電列陣相連接，自風力發(fā)電列陣發(fā)出的電經(jīng) 第一電流電壓檢測裝置檢測到信號轉(zhuǎn)變?yōu)樗鎏幚韱卧軌蚋兄吞幚淼闹绷麟妷毫俊?br>[0011] 所述第二電流電壓檢測裝置為直流電流電壓檢測裝置，自風力發(fā)電列陣發(fā)出的電 經(jīng)DC/DC變換器轉(zhuǎn)換后，由第二電流電壓檢測裝置檢測到信號并轉(zhuǎn)變?yōu)樘幚韱卧軌蚋兄?和處理的直流電壓量。
[0012] 所述第=電流電壓檢測裝置為交流電流電壓檢測裝置，由第=電流電壓檢測裝置 檢測到信號并轉(zhuǎn)變?yōu)樗鎏幚韱卧軌蚋兄吞幚淼闹绷麟妷毫俊?br>[0013]所述處理單元根據(jù)輸入信號，分析是否形成功率事件，然后根據(jù)不同的功率事件 選擇相應的控制規(guī)律生成PWM信號，經(jīng)驅(qū)動單元控制DC/DC變換器中的功率開關管;設定D為 所述功率開關管的占空比，將步長A D按大小分成兩個等級:第一步長A化和第二步長A化， 第一步長大于第二步長，對于因外部條件突然變化引起風力發(fā)電工作點遠離最大功率點的 情形適合用第一步長A化作為擾動去調(diào)節(jié)功率開關管的占空比D;采用第二步長A化作為擾 動去調(diào)節(jié)功率開關管的占空比D適用于風力發(fā)電的工作點剛好落在最大功率點附近時；由 于運行在Pm兩側(cè)時的工作點的A P/ A U的符號剛好相反，定義:函數(shù)Si= ( A P(k-i)/ A U(k-i))* (A Pk/A化）；函數(shù)S2=化-Pk-i)*(Uk-Uk-i)，Si和S2的符號能夠確定風力發(fā)電運行工作點的 基本位置，并利用下列邏輯條件來定義MPPT控制的功率事件：
[0015] 其中，Pm為最大輸出功率；A Pk為第k個運行在Pm兩側(cè)時的功率工作點的變化量，k 取自然數(shù)；A Uk為第k個運行在Pm兩側(cè)時的電壓工作點的變化量;Emppti，Emppti2，Emppt3，Emppt4。 為最大功率點跟蹤事件。
[0016] 所述的Emppti,如果事件Emppti發(fā)生，則說明當前風力發(fā)電工作點落在最大功率點左 側(cè)且遠離最大功率點，應該大步長的減小D來提高風力發(fā)電的輸出電壓，所述處理單元使得 Dk+i = D廣 A Di;
[0017] 如果事件EMPPT2發(fā)生，則說明當前風力發(fā)電工作點落在最大功率點右側(cè)且遠離最大 功率點，應該大步長的增大D來降低風力發(fā)電的輸出電壓，所述處理單元使得Dw = Dk+A化；
[0018] 如果事件EMPPT3發(fā)生，則說明當前風力發(fā)電工作點落在最大功率點左側(cè)且就在最大 功率點附近，應該小步長的減小D來提高風力發(fā)電的輸出電壓，所述處理單元使得Dw = Dk- A化；
[0019] 如果事件EMPPT4發(fā)生，則說明當前風力發(fā)電工作點落在最大功率點右側(cè)且就在最大 功率點附近，應該小步長的增大D來降低風力發(fā)電的輸出電壓，所述處理單元使得Dw = Dk+ AD2，
[0020] 化表不當自U占至比，Dk+i表不調(diào)節(jié)后占至比。
[0021] 所述處理單元輸出的PWM信號經(jīng)驅(qū)動單元去控制DC/DC變換器的功率開關的通斷， 處理單元輸出的PWM信號先通過=極管放大，然后采用光纖傳輸至光接收端，再將其轉(zhuǎn)換為 電信號，最后輸入所述驅(qū)動單元中，所述驅(qū)動單元對所述PWM信號進行處理，并驅(qū)動所述DC/ DC變換器中的功率開關管。
[0022] 所述的分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置，還包括保護單元，保護單元與處理單元相 連接。
[0023] 所述保護單元包括過壓/欠壓保護、過流保護、短路保護和過熱保護，其中，過壓/ 欠壓保護，根據(jù)處理單元實時檢測得到的輸入直流、交流電壓，若超出規(guī)定的范圍，將停止 輸出HVM信號，使并網(wǎng)接口裝置停止工作，而過流保護，并網(wǎng)接口裝置輸出交流電流信號經(jīng) 電流互感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，?jīng)信號調(diào)理電路送入處理單元通道，處理單元處理并計算出 有效值，若有效值不在規(guī)定的范圍內(nèi)，將停止輸出PWM信號，使并網(wǎng)接口裝置停止工作，同時 短路保護，若系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障，處理單元在規(guī)定的時間內(nèi)停止輸出HVM信號，使并網(wǎng)接口 停止工作。
[0024] 本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：
[0025] 本發(fā)明提供了一種分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置，該裝置采用混成控制的變占空 比控制策略對風力發(fā)電進行MPPT控制;采用混成控制策略對分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口的輸 出電流進行控制，使并網(wǎng)功率接口能夠根據(jù)天氣的變化選擇運行在最佳模式，實現(xiàn)安全高 效并網(wǎng)。
【附圖說明】
[0026] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其他 的附圖。
[0027] 圖1是本發(fā)明第一實施方式分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置的實際并網(wǎng)應用示意 圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明所述處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明所述主程序模塊控制流程示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明所述MPPT模塊控制流程示意圖；
[0031 ]圖5是本發(fā)明所述混成控制模塊控制流程示意圖；
[0032] 圖6是本發(fā)明第二實施方式分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置的實際并網(wǎng)應用示意 圖。
【具體實施方式】
[0033] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0034] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)W便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可W 采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術(shù)人員可W在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0035] 其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表 示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應 限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的S維空間尺寸。
[0036] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施 方式作進一步地詳細描述。
[0037] 如圖1所示，圖1是本發(fā)明第一實施方式分布式風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置的實際并網(wǎng) 應用示意圖。所述風力發(fā)電并網(wǎng)接口裝置包括檢測單元100、處理