一种新能源发电系统并网智能检测报警装置及方法

摘要

本发明一种新能源发电系统并网智能检测报警装置及方法，属于新能源发电与电气技术领域，该装置包括电流传感器、电压传感器、信号处理电路、多路转换器、A/D转换电路、DSP处理中心模块、报警装置、通信模块和显示及打印模块；该装置检测效率高，精确度大，操作灵活，简单，对新能源控制实现即插即用，加快新能源利用效率，方便电力部门和调度中心的统一化管理，独立性强，不须人力时时监管；另外，本发明采用“双核”模式，报警器和DSP处理中心，虽然相互联系，但又能各自独立工作；本发明还拥有新能源发电系统综合参数评定功能，电价、传输距离均考虑在内，可保证接入电网的始终是性能最好的新能源发电系统。

主权项

一种新能源发电系统并网智能检测报警方法，该方法采用新能源发电系统并网智能检测报警装置，该装置包括：电流传感器：用于采集电网中逆变器输出端的三相电流信号、电网中断路器输出端的标准三相电流信号和频率信号；电压传感器：用于采集电网中逆变器输出端的三相电压信号、电网中断路器输出端的标准三相电压信号和频率信号；还包括DSP处理中心模块和报警装置，其中，所述的报警装置：用于根据采集获得的新能源发电机组的直流电流信号、新能源发电机组的直流电压信号、电网中逆变器输出端的三相电流信号、电网中逆变器输出端的三相电压信号、电网中逆变器输出端的频率信号、电网中断路器输出端的标准三相电流信号、电网中断路器输出端的标准三相电压信号和电网中断路器输出端的标准频率信号八个数据，计算获得功率因数、电压偏差、电压波动、三相不平衡度、频率偏差和电压畸变率六个因素，如果上述六个因素不都在各自的设定范围内，则报警；所述的DSP处理中心模块：用于根据报警装置所计算的六个因素、单位电价、发电机组到电网的传输距离、环境影响值和重要性系数计算出反应该发电机组是否适合并网的综合评定结果；其特征在于：方法包括以下步骤：步骤1：采用电阻分压方法采集新能源发电机组输出端的直流电压信号和直流电流信号；采用一个电流传感器采集电网中逆变器输出端的三相交流电流信号，采用一个电压传感器采集电网中逆变器输出端的三相交流电压信号，并采集频率信号；采用另一个电流传感器采集电网中断路器输出端的标准三相交流电流信号，采用另一个电压传感器采集电网中断路器输出端的标准三相交流电压信号，并采集标准频率信号；步骤2：将步骤1中所采集的信号发送至信号处理电路中进行滤波处理，并开启多路转换器，对信号进行A/D转换；步骤3：报警装置根据A/D转换后的直流电流信号、直流电压信号、三相电流信号、三相电压信号、频率信号、标准三相电流信号、标准三相电压信号和标准频率信号八个数据，计算获得功率因数、电压偏差、电压波动、三相不平衡度、频率偏差和电压畸变率六个因素，并判断上述六个因素是否在设定范围内，若全部在范围内，则执行步骤5，否则执行步骤4；若报警器发生故障，则由DSP处理中心模块发送至调度中心做出是否并网的判断；步骤4：报警器装置发送信号控制断路器，将该新能源发电机组与电网断开，并报警；步骤5：DSP处理中心模块根据报警装置所计算的六个因素、单位电价、发电机组到电网的传输距离、环境影响值和重要性系数，计算出反应该发电机组是否适合并网的综合评定结果，对所有信号及分析结果进行储存；所述的DSP处理中心模块根据报警装置所计算的六个因素、单位电价、发电机组到电网的传输距离、环境影响值和重要性系数计算发电系统的综合评定结果，包括如下公式：$F=X·\mu +\frac{1}{n}\underset{k=1}{\overset{n}{\Sigma }}{Y}_k·\beta$其中：F为综合评定结果；X＝[C，L，E]，Y＝[1/α，ΔV，ΔU，Δf，ε_u，U_THD]，μ＝[μ₁，μ₂，μ₃]，β＝[β₁，β₂，β₃，β₄，β₅，β₆]C为单位电价；L为发电机组到电网的传输距离；E为对环境的影响值，W₁为发电项目建成前本地区环境污染指数，W₂为发电项目建成后本地区环境污染指数；为功率因数：ΔU为电压偏差；ΔV为电压波动；ε_u为三相不平衡度；Δf为频率偏差；U_THD为电压畸变率；μ矩阵为X矩阵的重要性系数矩阵；β矩阵为Y矩阵的重要性系数矩阵；其中，μ₁为C的重要性系数；μ₂为L的重要性系数；μ₃为E的重要性系数；β₁为1/α的重要性系数；β₂为ΔV的重要性系数；β₃为ΔU的重要性系数；β₄为Δf的重要性系数；β₅为ε_u的重要性系数；β₆为U_THD的重要性系数；步骤6：显示及打印模块显示信号性能数据和柱状图，并打印数据表格及判断结果；步骤7：通信模块与调度中心进行远程通信，汇报结果；步骤8：若综合评定结果小于历史记录评定结果，则调度中心发出替换发电机组进行的指令；步骤9：接其他新能源发电机组，重复步骤1～8。