同步授时远程通信式孤岛检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种同步授时远程通信式孤岛检测系统，它包括中央控制器，中央控制器通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，中央控制器采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压频率信号，中央控制器通过远程通信网络采集电站输出电压频率，中央控制器通过微电网管理网络与并网逆变器控制单元和微电网储能单元通信。不同于其他主动式孤岛检测法，本发明不需要时刻保持周期性扰动，只在疑似孤岛情况下施加扰动，故对电能质量影响较小。
【专利说明】同步授时远程通信式孤岛检测方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明属于微电网【技术领域】，具体涉及一种同步授时远程通信式孤岛检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]中国当前面临严重的能源供给和温室气体排放的双重压力。中国必须在今后20年?30年内完成能源转型，发展可再生能源是中国能源和环境可持续发展的唯一出路。
[0003]传统孤岛检测技术分为被动式孤岛检测和主动式孤岛检测两种。常见的被动式孤岛检测法有:检测公共点电压的幅值、频率或相位是否超出正常范围；检测公共点谐波变化是否超出正常范围。被动式孤岛检测都存在较大的检测盲区，所以一般都要结合主动式孤岛检测来缩小检测盲区，主动式孤岛检测法是通过对并网逆变器输出电流进行周期性扰动来进行，故对电能质量有影响且会造成逆变器系统不稳定。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种同步授时远程通信式孤岛检测方法及系统，对电网电能质量影响较小且检测快速。
[0005]本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种同步授时远程通信式孤岛检测系统，其特征在于:它包括中央控制器，中央控制器通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，中央控制器采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压频率信号，中央控制器通过远程通信网络采集电站输出电压频率，中央控制器通过微电网管理网络与并网逆变器控制单元和微电网储能单元通信。
[0006]按上述系统，所述的卫星授时采用美国卫星GPS系统或中国卫星北斗系统。
[0007]一种利用上述同步授时远程通信式孤岛检测系统实现的同步授时远程通信式孤岛检测方法，其特征在于:它包括以下步骤:
[0008]步骤一、信号同步:
[0009]通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，使得大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号和电站输出电压拥有统一的时间标签；
[0010]步骤二、信号采集与处理:
[0011]采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号，并计算出公共连接点电压频率和与之对应的信号采集时刻；
[0012]采集电站输出电压频率及与之对应的时刻；
[0013]步骤三、判断孤岛现象:
[0014]监控并比较同一时刻公共连接点电压频率与电站输出电压频率的差值，若二者差值突然增大，则发送指令控制微电网内储能单元或并网逆变器同步实施主动式频移孤岛检测法来判定是否发生孤岛。
[0015]按上述方法，所述步骤二计算出公共连接点电压频率和与之对应的信号采集时刻的具体方式为:将采集到的大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号，转换为矩形信号，通过比较该矩形信号相邻上升沿的时间来求得公共连接点电压频率和周期；通过GPS秒脉冲及其所带的时间标签来获得与频率检测值对应的国际标准时间。
[0016]本发明的有益效果为:
[0017]1、不同于其他主动式孤岛检测法，本发明不需要时刻保持周期性扰动，只在疑似孤岛情况下施加扰动，故对电能质量影响较小。
[0018]2、不同于现有孤岛检测法普遍采用的在并网逆变器上实施孤岛检测，该方法将孤岛检测功能交给微电网中央控制器来完成，减轻了并网逆变器的控制算法复杂性，解除了主动式孤岛检测与并网逆变器功率控制/频率控制的耦合影响，也彻底消除了多逆变器并联运行时孤岛检测扰动间的干扰/削弱导致孤岛检测失败的因素。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明一实施例的结构框图。
[0020]图2为过零检测电路的原理图。
[0021]图3为本发明一实施例的工作流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实例对本发明做进一步说明。
[0023]图1为本发明一实施例的结构框图，它包括中央控制器，中央控制器通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，中央控制器通过过零检测电路(如图2所示)采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压频率信号，中央控制器通过远程通信网络采集电站输出电压频率，中央控制器通过微电网管理网络与并网逆变器控制单元和微电网储能单元通信。卫星授时可采用美国卫星GPS系统或中国卫星北斗系统等多种方式，本实施例中采用GPS接收器。
[0024]图3为本发明一实施例的工作流程图，它包括以下步骤:
[0025]步骤一、信号同步:通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，使得大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号和电站输出电压拥有统一的时间标签。
[0026]步骤二、信号采集与处理:采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号，并计算出公共连接点电压频率和与之对应的信号采集时刻。
[0027]计算出公共连接点电压频率和与之对应的信号采集时刻的具体方式为:将采集到的大电网与并网逆变器侧的公共连接点的电压信号，转换为矩形信号，通过比较该矩形信号相邻上升沿的时间来求得公共连接点电压频率和周期，即:
[0028]
【权利要求】
1.一种同步授时远程通信式孤岛检测系统，其特征在于:它包括中央控制器，中央控制器通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，中央控制器采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压频率信号，中央控制器通过远程通信网络采集电站输出电压频率，中央控制器通过微电网管理网络与并网逆变器控制单元和微电网储能单元通信。
2.根据权利要求1所述的同步授时远程通信式孤岛检测系统，其特征在于:所述的卫星授时采用美国卫星GPS系统或中国卫星北斗系统。
3.一种利用如权利要求1或2所述的同步授时远程通信式孤岛检测系统实现的同步授时远程通信式孤岛检测方法，其特征在于:它包括以下步骤: 步骤一、信号同步: 通过卫星授时获得与国际标准时间保持同步的秒脉冲信号，使得大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号和电站输出电压拥有统一的时间标签； 步骤二、信号采集与处理: 采集大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号，并计算出公共连接点电压频率和与之对应的信号采集时刻； 采集电站输出电压频率及与之对应的时刻； 步骤三、判断孤岛现象: 监控并比较同一时刻公共连接点电压频率与电站输出电压频率的差值，若二者差值突然增大，则发送指令控制微电网内储能单元或并网逆变器同步实施主动式频移孤岛检测法来判定是否发生孤岛。
4.根据权利要求3所述的同步授时远程通信式孤岛检测方法，其特征在于:所述步骤二计算出公共连接点电压频率和与之对应的信号采集时刻的具体方式为:将采集到的大电网与微电网之间的公共连接点的电压信号，转换为矩形信号，通过比较该矩形信号相邻上升沿的时间来求得公共连接点电压频率和周期。
【文档编号】G01R31/00GK103728521SQ201410026336
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】刘芙蓉, 朱思瑞, 曹前, 陈伟, 朱国荣, 张东华, 黄建煌, 徐冰溶, 朱科俊, 范敏毅, 周小龙 申请人:武汉理工大学