[发明专利]一种分布式发电并网系统防孤岛保护系统及其保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式发电技术领域，具体涉及一种分布式发电并网系统防孤岛保护系统及其保护方法。

背景技术

近几年，加快推进新能源发电的发展以应对能源危机以及节能减排带来的压力。在新能源发电的发展中，包括太阳能发电、风力发电、生物质能发电等分布式发电得到了迅猛的发展。大量的分布式电源接入配电网，有效提高了配电网的可靠性，提高了区域供电的电能质量，同时降低了网损，经济效益显著。但是分布式发电的并网运行也带来了一些新的问题，其中最严重的问题就是分布式电源的孤岛效应。

所谓孤岛是指电网因网络故障或停电维修而跳闸后，用户端的分布式电源DG系统未能及时检测出停电状态而将自身切离主系统，形成由分布式电源DG系统和周围的负载组成的一个自给供电的孤岛。一般来说，孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，孤岛效应的危害包括：

1、危害电力维修人员的生命安全；

2、影响配电系统上的保护开关动作程序；

3、孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定性质会对用电设备带来破坏；

4、当供电恢复时造成的电压相位不同步将会产生浪涌电流，可能会引起再次跳闸或对光伏系统、负载和供电系统带来损坏；

5、光伏并网发电系统因单相供电而造成系统三相负载的欠相供电问题。

由此可见，作为一个安全可靠的分布式发电并网系统，必须能及时、可靠的检测出孤岛效应并避免所带来的危害。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种分布式发电并网系统防孤岛保护系统，另一目的是提供分布式发电并网系统防孤岛保护系统的保护方法，该防孤岛保护系统及其保护方法，通过分散检测装置获取系统侧的信息进行孤岛判别，当判断公共电网失电以后，通过中央检测装置对用户侧分布式电源的并网点开关进行控制，切除分布式电源，防止孤岛效应的发生。分散检测装置和中央检测装置由微机测控保护装置构成，测量精度高、安装维护简便、技术成熟可靠。该防孤岛保护系统还可测量PCC（分布式发电并网系统公共连接点）处三相电压、三相电流以及频率，实现电流保护、过/欠压保护、过/欠频保护等继电保护应用，提高分布式发电并网系统的可靠性和安全性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种分布式发电并网系统防孤岛保护系统，其改进之处在于，所述防孤岛保护系统基于载波通信和分散检测技术，包括分散检测装置1、中央检测装置2和通讯装置3；

所述分散检测装置1用于采集系统侧电气量，并对所述电气量进行数据处理及逻辑判断，判断公共电网是否失电，为孤岛检测提供判据；

所述中央检测装置2接收来至分散检测装置1的信息并采集分布式发电并网系统公共连接点PCC处的电气量信息，将所述信息进行逻辑判断，实现防孤岛保护功能，同时能够实现分布式发电并网系统公共连接点PCC处保护功能，并向分布式电源并网点开关发送控制指令；

所述通讯装置3用于将分散检测装置1信息传送给中央检测装置2，以及将中央检测装置2的控制命令传送给分布式电源并网点开关。

优选的，所述通讯装置3采用上位载波机4和下位载波机5；所述分散检测装置1、上位载波机4、中央检测装置2和下位载波机5依次连接。

优选的，所述分散检测装置1采集公共电网系统侧的电气量包括10kV母线三相电压和频率模拟量信号以及与分布式电源相连接的10kV出线开关、变电站主变高压侧开关、主变低压侧开关和分段开关位置开关信号，并对所述模拟量信号和开关信号进行数据处理和逻辑判断。

优选的，所述中央检测装置2安装于分布式发电并网系统公共连接点PCC处，采集分布式发电并网系统公共连接点PCC处三相电压、三相电流和频率模拟量信号以及分布式发电并网系统公共连接点PCC处开关位置信号，接收来至上位载波机4的信息并通过下位载波机5向分布式电源并网点开关发送控制命令。

较优选的，所述上位载波机4由信号发生器I和信号接收器I组成，所述上位载波机4负责分散检测装置1和中央检测装置2之间的通信，其信号发生器I安装于分散检测装置1处，信号接收器I安装于中央检测装置2处。

较优选的，所述下位载波机5由信号发生器II和信号接收器II组成，所述下位载波机5用于中央检测装置2和分布式电源并网点开关之间的通信，其信号发生器II安装于中央检测装置2处，信号接收器II安装于分布式电源并网点开关处。

本发明基于另一目的提供的一种分布式发电并网系统防孤岛保护系统的保护方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：