[实用新型]一种逆功率预测控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及可再生能源发电应用技术领域，特别涉及一种与市政电网共网应用的一种逆功率预测控制装置。 

背景技术

当前太阳能发电、风力发电等可再生新能源发展十分迅速，目前的应用方式主要有独立(离网型)应用和并网型应用两种。离网型应用自成系统，与市政电网无关联；并网型应用与市政电网有关联，分为可逆流和不可逆流两种。 

可逆流并网系统所发电能可直接输送给电网，进入电网统一调配，不直接面对负载。 

不可逆流并网系统与电网并联，使可再生新能源系统电能与电网保持同步，共同向局部用户子网负载供电。当可再生新能源系统没有电能或电能不足时，由市政电网向负载补充或提供全部电能；当可再生新能源系统电能超过局部子网负载用电需求时，对可再生新能源系统剩余电能，通过某种方法加以处理或放弃，保证可再生能源系统剩余电能不向市政电网低压侧馈电，并严格防止发生“孤岛效应”。 

目前国家标准《光伏系统并网技术要求》(GB/T 19939-2005)对逆向功率保护的规定是：“系统在不可逆的并网方式下工作，当检测到供电变压器次级处的逆流为逆变器额定输出的5％时，逆向功率保护应在0.5s-2s内将光伏系统与电网断开。” 

这是对不可逆流并网逆变器的防逆向功率要求，以保证与之并网应用的市政电网运行安全。但由此也可以看出，当并网逆变器实施逆向功率保护之时，实际上已经发生0.5s-2s的逆流，并不是从本质上防止逆向功率发生，通俗地说，这种保护方法是一种“马后炮”。 

为此，应该有一种从本质上实现“零逆功率”的设备，使可再生能源系统电力在与市政电网共网应用中，既实现可再生能源系统电力“即发即用”，又严格保证不发生逆向功率，实现设备级本质安全，保证市政电网安全运行，这将消除可再生能源推广应用面临的主要障碍。 

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了提供一种逆功率预测控制装置，一种逆功率预测控制装置是一种独立设备，它在共网控制系统中的位置见图1。该装置对市政电网支路的电压电流有效值进行高速采样，然后计算市政电网支路的有功功率、频率和功率因数，并可对即将发生的逆功率状态作出提前预估，经由通讯接口传输相关数据给其他设备，也可自主发出各种开关量控制信号，以实现设备级本质安全，确保不会发生逆功率现象。 

采用的技术方案是：一种逆功率预测控制装置，包括单片机、第一差动放大器、第二差动放大器、第一仪用放大器、第二仪用放大器、电压互感器、电流互感器、通讯接口、输出驱动、人机接口、电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈和R₉。电压互感器、电流互感器和人机接口为已知技术，故不重复叙述。 

其技术要点在于：第一差动放大器的3号脚(正向输入端)经过电阻R₂与第一仪用放大器的6号脚连接，第一差动放大器的3号脚(正向输入端)同时经过电阻R₆接地。第一差动放大器的2号脚(反向输入端)经过电阻R₁接-1.5V，第一差动放大器的2号脚(反向输入端)同时经过电阻R₅与第一差动放大器的6号脚(输出端)连接，第一差动放大器的6号脚(输出端)与单片机的8号脚连接。第一仪用放大器的5号脚接地，第一仪用放大器的2号脚和3号脚分别与电压互感器次级线圈的两端连接。电压互感器初级线圈并联在市政电网中。 

第二差动放大器的3号脚(正向输入端)经过电阻R₄与第二仪用放大器的6号脚连接，第二差动放大器的3号脚(正向输入端)同时经过电阻R₈接地。第二差动放大器的2号脚(反向输入端)经过电阻R₃接-1.5V，第二差动放大器的2号脚(反向输入端)同时经过电阻R₇与第二差动放大器的6号脚(输出端)连接，第二差动放大器的6号脚(输出端)与单片机的7号脚连接。第二仪用放大器的5号脚接地，第二仪用放大器的2号脚和3号脚分别与电流互感器次级线圈的两端连接。电流互感器初级线圈串联在市政电网中。