一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比解決了無法針對光伏配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)管的缺陷。本實(shí)用新型包括后臺控制端、主配電線路和若干個(gè)配電線路，若干個(gè)配電線路并接在主配電線路上，光伏模塊接在配電線路上并通過配電線路接入主配電線路，主配電線路上安裝有低壓JP柜，低壓JP柜內(nèi)安裝有電流互感器，電流互感器安裝在主配電線路上，還包括孤島監(jiān)測裝置和若干個(gè)光伏監(jiān)控裝置，所述的孤島監(jiān)測裝置安裝在主配電線路上，所述的光伏監(jiān)控裝置安裝在配電線路上。本實(shí)用新型建立了光伏區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)，將分散在配網(wǎng)線路上的各個(gè)光伏發(fā)電裝置集中管理，完成配網(wǎng)線路分布式光伏的統(tǒng)一調(diào)控。
【專利說明】
一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏配網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏技術(shù)已廣泛應(yīng)用于日常生活中，在山區(qū)農(nóng)村中，農(nóng)戶家已普遍實(shí)現(xiàn)光伏板的安裝和使用。大量的農(nóng)戶配電線路與主配電線路的并接線路上，主配電線路易出現(xiàn)孤島效應(yīng)，農(nóng)戶的配電線路也容易因?yàn)楣夥迦彪姸a(chǎn)生的配電線路無壓狀態(tài)。而用戶光伏系統(tǒng)原有開關(guān)的動作量與電氣量在電力系統(tǒng)中無法有效實(shí)時(shí)監(jiān)控，這就給電網(wǎng)運(yùn)行及線路檢修工作帶來巨大安全隱患。如何開發(fā)出一種針對于光伏配網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控裝置已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無法針對光伏配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)管的缺陷，提供一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)來解決上述問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括后臺控制端、主配電線路和若干個(gè)配電線路，若干個(gè)配電線路并接在主配電線路上，光伏模塊接在配電線路上并通過配電線路接入主配電線路，主配電線路上安裝有低壓JP柜，低壓JP柜內(nèi)安裝有電流互感器，電流互感器安裝在主配電線路上，
[0006]還包括孤島監(jiān)測裝置和若干個(gè)光伏監(jiān)控裝置，所述的孤島監(jiān)測裝置安裝在主配電線路上，所述的光伏監(jiān)控裝置安裝在配電線路上；
[0007]所述的孤島監(jiān)測裝置包括中央處理器A和電壓傳感器A，電壓傳感器A安裝在主配電線路上，所述電流互感器的數(shù)據(jù)輸出端與電流傳感器A的數(shù)據(jù)輸入端相連，電流傳感器A的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器A的第一數(shù)據(jù)輸入端相連，電壓傳感器A的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器A的第二數(shù)據(jù)輸入端相連，中央處理器A的通信信號輸出端上連有通訊模塊A;
[0008]所述的光伏監(jiān)控裝置包括中央處理器B、電流傳感器B和電壓傳感器B，電流傳感器B和電壓傳感器B均安裝在配電線路上，配電線路上串接主開關(guān)，電流傳感器B的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器B的第一數(shù)據(jù)輸入端相連，電壓傳感器B的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器B的第二數(shù)據(jù)輸入端相連，主開關(guān)的控制信號輸入端與中央處理器B的控制信號輸出端相連，中央處理器B的通信信號輸出端上連有通訊模塊B;通訊模塊A和通訊模塊B均與后臺控制端進(jìn)行無線通信連接。
[0009]還包括手動開關(guān)控制器，手動開關(guān)控制器與中央處理器A的控制信號輸入端相連。
[0010]還包括帶電顯示器，所述的帶電顯示器與中央處理器A的顯示信號輸出端相連。
[0011]有益效果
[0012]本實(shí)用新型的一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比建立了光伏區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)，將分散在配網(wǎng)線路上的各個(gè)光伏發(fā)電裝置集中管理，完成配網(wǎng)線路分布式光伏(3KW—60KW)的統(tǒng)一調(diào)控。本實(shí)用新型不僅能實(shí)現(xiàn)孤島效應(yīng)的有效監(jiān)測，還能針對光伏模塊的電壓狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)管，根據(jù)光伏模塊的電壓狀態(tài)實(shí)現(xiàn)各個(gè)農(nóng)戶家配網(wǎng)線路的通斷管理，從而實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)線路中各光伏并網(wǎng)點(diǎn)的遠(yuǎn)程區(qū)域性分合、單點(diǎn)分合及自動分合功能，并具有光伏并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)分合狀態(tài)多重校驗(yàn)、同步更新、實(shí)時(shí)告警功能，大大提高了分布式光伏在配網(wǎng)線路中的安全性與可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路安裝結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中孤島監(jiān)測裝置的電路連接原理框圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中光伏監(jiān)控裝置的電路連接原理框圖；
[0016]其中，1-孤島監(jiān)測裝置、2-光伏監(jiān)控裝置、3-后臺控制端、4-主配電線路、5-配電線路、6-光伏模塊、7-低壓JP柜、8-電流互感器、11-中央處理器A、12-電壓傳感器A、13-電流傳感器A、14-通訊模塊A、15-手動開關(guān)控制器、16-帶電顯示器、21-中央處理器B、22-電流傳感器B、23-電壓傳感器B、24-主開關(guān)、25-通訊模塊B、26-電表模塊、31-負(fù)載A、32-負(fù)載B。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下:
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括后臺控制端3、主配電線路4和若干個(gè)配電線路5，后臺控制端3為整體電力系統(tǒng)的控制室，為方便使用也可以為檢修人員的移動終端。若干個(gè)配電線路5并接在主配電線路4上，配電線路5上可以安裝負(fù)載A31和負(fù)載B32，光伏模塊6接在配電線路5上并通過配電線路5接入主配電線路4，光伏模塊6為農(nóng)戶家安裝的光伏板，其平時(shí)采集太陽能轉(zhuǎn)化為電能后，供用戶家庭使用并能夠?qū)⒍嘤嗟碾娏總鬏數(shù)街髋潆娋€路4上，以供電力公司統(tǒng)一收集使用。主配電線路4上按現(xiàn)有的規(guī)范要求安裝有低壓JP柜7，低壓JP柜7內(nèi)安裝有電流互感器8。電流互感器8按現(xiàn)有技術(shù)的方式安裝在主配電線路4上，即配電線路4穿過電流互感器8的環(huán)狀磁芯。
[0019]由于在光伏配網(wǎng)中，易在主配電線路4上出現(xiàn)孤島效應(yīng)，在此通過孤島監(jiān)測裝置I監(jiān)測孤島效應(yīng)的產(chǎn)生，孤島監(jiān)測裝置I安裝在主配電線路4上。同時(shí)，針對于配電線路5(農(nóng)戶家的光伏系統(tǒng))而言，當(dāng)光伏模塊6在長期陰雨環(huán)境中不產(chǎn)生電量時(shí)，則不希望其對主配電線路4還產(chǎn)生負(fù)載影響，因此在這種情況下，配電線路5最好退出主配電線路4，在此通過光伏監(jiān)控裝置2對配電線路5進(jìn)行監(jiān)管，光伏監(jiān)控裝置2安裝在配電線路5上。
[0020]如圖2所示，孤島監(jiān)測裝置I包括中央處理器All和電壓傳感器A12，電壓傳感器A12安裝在主配電線路4上，電壓傳感器A12獲取主配電線路4上的電壓值。由于主配電線路4上的電流量較大，因此在此通過電流互感器8獲取電流值，電流互感器8的數(shù)據(jù)輸出端與電流傳感器A13的數(shù)據(jù)輸入端相連。電流傳感器A13的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器AU的第一數(shù)據(jù)輸入端相連，電壓傳感器A12的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器AU的第二數(shù)據(jù)輸入端相連，電流傳感器A13和電壓傳感器A12均將電量數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理器All。中央處理器All的通信信號輸出端上連有通訊模塊A14，通訊模塊A14與后臺控制端3進(jìn)行無線通信連接，中央處理器All通過通訊模塊A14對后臺控制端3傳送信息。
[0021]如圖3所示，光伏監(jiān)控裝置2包括中央處理器B21、電流傳感器B22和電壓傳感器B23。由于配電線路5(用戶端)上的電量值較小，因此可以直接使用電流傳感器B22和電壓傳感器B23獲取電量值，電流傳感器B22和電壓傳感器B23均安裝在配電線路5上。配電線路5上串接主開關(guān)24，通過主開關(guān)24的斷閉能控制配電線路5的通路和斷路。配電線路5上還可以安裝電表模塊26，以獲取用戶端的電量值。同理，電流傳感器B22的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器B21的第一數(shù)據(jù)輸入端相連，電壓傳感器B23的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器B21的第二數(shù)據(jù)輸入端相連，電流傳感器B22和電壓傳感器B23將電量數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理器B21。主開關(guān)24的控制信號輸入端與中央處理器B21的控制信號輸出端相連，中央處理器B21對主開關(guān)24進(jìn)行閉合、斷開控制。中央處理器B21的通信信號輸出端上連有通訊模塊B25，中央處理器B21通過通訊模塊B25與后臺控制端3進(jìn)行無線通信連接。
[0022]為了能夠?qū)聧u監(jiān)測裝置I進(jìn)行人工控制處理，可以在孤島監(jiān)測裝置I上加裝手動開關(guān)控制器15，手動開關(guān)控制器15與中央處理器AU的控制信號輸入端相連。為了方便孤島監(jiān)測裝置I的對外顯示，還可以在孤島監(jiān)測裝置I上加裝帶電顯示器16，帶電顯示器16與中央處理器All的顯示信號輸出端相連。同理，光伏監(jiān)控裝置2上也可以進(jìn)行手動開關(guān)控制器和帶電顯示器的加裝設(shè)計(jì)。
[0023]在此還提供一種用于分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，其主要用于孤島效應(yīng)監(jiān)測和光伏板監(jiān)測，包括以下步驟:
[0024]第一步，孤島效應(yīng)監(jiān)測，孤島監(jiān)測裝置I實(shí)時(shí)監(jiān)測主配電線路4上是否發(fā)生孤島效應(yīng)。其具體步驟如下:
[0025](I)電流傳感器A13檢測電流互感器8上的電流值，電壓傳感器A12檢測主配電線路4上的電壓值。
[0026](2)電流傳感器A13和電壓傳感器A12均將采集到的電流值和電壓值傳送給中央處理器Al I。
[0027](3)中央處理器All進(jìn)行電流值和電壓值的判斷，當(dāng)電流傳感器A13采集到的電流值為零并且電壓傳感器A12采集到的電壓值大于44V時(shí)，根據(jù)電力系統(tǒng)行業(yè)規(guī)定，只有當(dāng)電流值為O并且電壓值大于44V時(shí)，才能認(rèn)為此時(shí)發(fā)生孤島效應(yīng)，中央處理器All通過通訊模塊A14向后臺控制端3發(fā)送孤島效應(yīng)報(bào)警消息。
[0028]第二步，光伏并網(wǎng)點(diǎn)的無壓檢測，光伏監(jiān)控裝置2實(shí)時(shí)監(jiān)測配電線路5是否存在無壓現(xiàn)象，其具體步驟如下:
[0029](I)電壓傳感器B23實(shí)時(shí)檢測配電線路5上的電壓值，并將獲取得到電壓值發(fā)送給中央處理器B21。
[0030](2)中央處理器B21將獲取到的電壓值與其內(nèi)的無壓電壓閾值進(jìn)行對比，在此無壓電壓閾值為44V，低于44V可能是靜電電壓。若電壓值大于無壓電壓閾值，則說明當(dāng)前配電線路5上的光伏模塊6為有壓狀態(tài)，當(dāng)前光伏模塊6工作正常。若電壓值小于無壓電壓閾值，則說明當(dāng)前配電線路5上的光伏模塊6為無壓狀態(tài)，此時(shí)需要將配電線路5退出主配電線路4。中央處理器B21延遲10秒，對主開關(guān)24發(fā)出斷路信號。
[0031](3)斷路狀態(tài)監(jiān)測，中央處理器B21發(fā)出斷路信號后，尚不能確定配電線路5是否已退出主配電線路4，在此則需要對斷路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。中央處理器B21對主開關(guān)24發(fā)出斷路信號30秒后，電流傳感器B22檢測配電線路5上的電流值，并將獲取得到電流值發(fā)送給中央處理器B21。中央處理器B21對獲取到的電流值進(jìn)行判斷;若電流值為零，則說明當(dāng)前主開關(guān)24斷路成功;若電流值不為零，則說明當(dāng)前主開關(guān)24斷路失敗，中央處理器B21通過通訊模塊B25對后臺控制端3發(fā)出合閘異常告警信號。
[0032]在確定完成配電線路5退出主配電線路4操作后，當(dāng)光伏模塊6恢復(fù)電量儲備和收集時(shí)，則配電線路5還要進(jìn)行有壓狀態(tài)投入。光伏監(jiān)控裝置2實(shí)時(shí)監(jiān)測配電線路5上的光伏模塊6是否恢復(fù)有壓狀態(tài)，其具體包括以下步驟:
[0033](I)電壓傳感器B23實(shí)時(shí)檢測配電線路5上的電壓值，并將獲取得到電壓值發(fā)送給中央處理器B21。
[0034](2)中央處理器B21將獲取到的電壓值與其內(nèi)的有壓電壓閾值進(jìn)行對比，在此有壓電壓閾值為190V。若電壓值小于有壓電壓閾值，則說明當(dāng)前配電線路5上的光伏模塊6仍為無壓狀態(tài)，繼續(xù)保持配電線路5退出主配電線路4狀態(tài)。若電壓值大于有壓電壓閾值并持續(xù)10秒以上，則說明當(dāng)前配電線路5上的光伏模塊6已恢復(fù)為有壓狀態(tài)，光伏模塊6已恢復(fù)正常使用，中央處理器B21對主開關(guān)24發(fā)出通路控制信息。
[0035]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括后臺控制端(3)、主配電線路(4)和若干個(gè)配電線路(5)，若干個(gè)配電線路(5)并接在主配電線路(4)上，光伏模塊(6)接在配電線路(5)上并通過配電線路(5)接入主配電線路(4)，主配電線路(4)上安裝有低壓JP柜(7)，低壓JP柜(7)內(nèi)安裝有電流互感器(8)，電流互感器(8)安裝在主配電線路(4)上，其特征在于: 還包括孤島監(jiān)測裝置(I)和若干個(gè)光伏監(jiān)控裝置(2)，所述的孤島監(jiān)測裝置(I)安裝在主配電線路(4)上，所述的光伏監(jiān)控裝置(2)安裝在配電線路(5)上； 所述的孤島監(jiān)測裝置(I)包括中央處理器A(Il)和電壓傳感器A(12)，電壓傳感器A(12)安裝在主配電線路(4)上，所述電流互感器(8)的數(shù)據(jù)輸出端與電流傳感器A(13)的數(shù)據(jù)輸入端相連，電流傳感器A(13)的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器A(Il)的第一數(shù)據(jù)輸入端相連，電壓傳感器A(12)的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器A(Il)的第二數(shù)據(jù)輸入端相連，中央處理器A(11)的通信信號輸出端上連有通訊模塊A( 14); 所述的光伏監(jiān)控裝置(2)包括中央處理器B(21)、電流傳感器B(22)和電壓傳感器B(23)，電流傳感器B(22)和電壓傳感器B(23)均安裝在配電線路(5)上，配電線路(5)上串接主開關(guān)(24)，電流傳感器B(22)的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器B(21)的第一數(shù)據(jù)輸入端相連，電壓傳感器B(23)的數(shù)據(jù)輸出端與中央處理器B(21)的第二數(shù)據(jù)輸入端相連，主開關(guān)(24)的控制信號輸入端與中央處理器B(21)的控制信號輸出端相連，中央處理器B(21)的通信信號輸出端上連有通訊模塊B(25);通訊模塊A(14)和通訊模塊B(25)均與后臺控制端(3)進(jìn)行無線通信連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:還包括手動開關(guān)控制器(15)，手動開關(guān)控制器(15)與中央處理器A(Il)的控制信號輸入端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分布式光伏配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:還包括帶電顯示器(16)，所述的帶電顯示器(16)與中央處理器A(Il)的顯示信號輸出端相連。
【文檔編號】H02J13/00GK205595896SQ201620364615
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】劉志祥, 李運(yùn)兵, 張 誠, 曾光, 余江山, 肖本勝, 余述良, 楊愛嶺, 劉春陽, 汪洋
【申請人】國網(wǎng)安徽省電力公司金寨縣供電公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司六安供電公司, 國家電網(wǎng)公司