本實用新型專利技術(shù)公開了一種分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)嵌入式防竊電裝置。目前基于微處理器的防竊電技術(shù)存在使用不便及可靠性差的缺陷。本實用新型專利技術(shù)包括直流模塊防竊電計算通訊單元和交流模塊防竊電計算通訊單元，直流模塊防竊電計算通訊單元的報警電路在接收到來自RS485通訊接口的任何一個竊電報警信號后立即進行指示燈及蜂鳴報警；當(dāng)判斷發(fā)生竊電行為或接收到來自RS485通訊接口的任何一個竊電報警信號后，交流模塊防竊電計算通訊單元立即進行指示燈及蜂鳴報警。本實用新型專利技術(shù)能識別分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)是否存在竊電行為，同時在發(fā)生竊電行為時能準(zhǔn)確計算竊電量并進行報警處理。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防竊電
，尤其是一種適用于分 布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)的嵌入式防竊電裝置。
技術(shù)介紹
分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電是目前太陽能光伏發(fā)電的主要形式，國家為了推動分布式光 伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用，出臺了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價補貼的政策。但是不法分子在電價補貼 的利潤誘惑下，采取諸如對分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電進行改接W虛假增高光伏發(fā)電計量表的示 值、從電網(wǎng)直接取電后通過光伏發(fā)電系統(tǒng)的DC/AC變換器反饋給電網(wǎng)等手段非法獲取電價 補貼。 隨著分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，系統(tǒng)組件的分散程度越來越高， 而竊電方法多種多樣，運使得分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防竊電的難度較大。分布式光伏并 網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防竊電的重點在于監(jiān)測光伏組件的總發(fā)電量與并網(wǎng)DC/AC變換器輸出功率的 一致性。靠人工排查竊電時效性差，并且不能提供準(zhǔn)確的竊電時間、竊電量等竊電信息。 目前出現(xiàn)了一些基于微處理器的防竊電技術(shù)，例如根據(jù)陽光福照強度實時數(shù)據(jù)及 光伏組件安裝數(shù)量計算實際光伏發(fā)電量、并與系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電量實測值比較判斷竊電的技 術(shù)，利用歷史氣象數(shù)據(jù)及同期光伏發(fā)電數(shù)據(jù)并采用智能算法建立防竊電模型判斷竊電的技 術(shù)等。運些防竊電技術(shù)存在使用不便及可靠性差的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
陽〇化]本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種適用 于分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)的嵌入式防竊電裝置，它能識別分布式光伏并網(wǎng)模塊化 發(fā)電系統(tǒng)是否存在竊電行為，同時在發(fā)生竊電行為時能準(zhǔn)確計算竊電量并進行報警處理。 為此，本技術(shù)采用如下的技術(shù)方案：分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)嵌入式 防竊電裝置，包括整數(shù)N個相同的直流模塊防竊電計算通訊單元和整數(shù)M個相同的交流模 塊防竊電計算通訊單元； 所述的分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)包括整數(shù)N個相同的光伏組件、整數(shù)N個 相同的DC/DC變換器、直流母線、整數(shù)M個相同的DC/AC變換器、交流母線、用戶負(fù)載、電能 表和低壓配電網(wǎng)，每個組串式結(jié)構(gòu)的光伏組件均通過相應(yīng)的一個DC/DC變換器與直流母線 相連，每個DC/AC變換器的直流輸入端與直流母線相連，每個DC/AC變換器的交流輸出端與 交流母線相連，用戶負(fù)載與交流母線相連，電能表連接在交流母線和低壓配電網(wǎng)之間進行 雙向電能計量，交流母線電壓波形和低壓配電網(wǎng)電壓波形相同； 所述的直流模塊防竊電計算通訊單元包括電流電壓采集電路、微處理器、報警電 路和RS485通訊接口，每個直流模塊防竊電計算通訊單元和相應(yīng)的單個DC/DC變換器組成 一個封裝在一起的直流模塊，直流模塊防竊電計算通訊單元通過測量相應(yīng)的光伏組件直流 輸出電壓和電流，計算該光伏組件的輸出功率，光伏組件的輸出功率W及直流模塊序號信 息通過RS485通訊接口輸出，報警電路在接收到來自RS485通訊接口的任何一個竊電報警 信號后立即進行指示燈及蜂鳴報警； 所述的交流模塊防竊電計算通訊單元包括電流電壓采集電路、微處理器、報警電 路和RS485通訊接口，每個交流模塊防竊電計算通訊單元和相應(yīng)的單個DC/AC變換器組成 一個封裝在一起的交流模塊，交流模塊防竊電計算通訊單元通過測量相應(yīng)的DC/AC變換器 交流輸出電壓和電流，計算該DC/AC變換器的輸出功率，交流模塊序號信息W及該交流模 塊的DC/AC變換器的輸出功率通過RS485通訊接口輸出。 每個交流模塊防竊電計算通訊單元定期通過RS485通訊接口收集所有的直流模 塊序號及相應(yīng)的光伏組件輸出功率信息、W及所有的交流模塊序號信息及相應(yīng)的DC/AC變 換器輸出功率信息，將所有的DC/AC變換器輸出功率相加得到總交流功率，將所有的光伏 組件輸出功率相加得到總直流功率，當(dāng)總交流功率和總直流功率的差值超出規(guī)定范圍時， 判斷發(fā)生竊電行為，該差值即為竊電量，此時通過RS485發(fā)送竊電報警信號、竊電量和交流 模塊序號信息，當(dāng)判斷發(fā)生竊電行為或接收到來自RS485通訊接口的任何一個竊電報警信 號后，交流模塊防竊電計算通訊單元立即進行指示燈及蜂鳴報警。 目前先進的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)多采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個組串式結(jié)構(gòu)的光伏組件均 有一個DC/DC變換器對其進行最大功率點跟蹤W提高效率，使用多個并聯(lián)DC/AC變換器可 W實現(xiàn)僅僅其中的一個DC/AC變換器處在非滿載工作狀態(tài)，而其它DC/AC變換器均處在滿 載或空載工作狀態(tài)，因此能保證并網(wǎng)發(fā)電的高效率。本技術(shù)針對先進的光伏并網(wǎng)模塊 化發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的DC/DC變換器和DC/AC變換器在控制運行時通常需要檢測電流電壓 等狀態(tài)量，因此運些內(nèi)部檢測量可W直接用于防竊電裝置的功率計算，特別是計算光伏組 件產(chǎn)生的太陽能，因此在進行光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的同時，可進行嵌入式防竊電 裝置的設(shè)計，該嵌入式防竊電裝置作為光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)的輔助設(shè)備一同進行安裝 調(diào)試。 進一步，所述的直流模塊防竊電計算通訊單元中，光伏組件的直流輸出電壓和電 流分別通過直流分壓器和分流器進行測量，或直接采用DC/DC變換器采集。 進一步，所述的交流模塊防竊電計算通訊單元中，DC/AC變換器的交流輸出電壓和 電流分別通過電壓互感器和電流互感器進行測量，或直接采用DC/AC變換器采集。 進一步，當(dāng)M大于1時，該分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)為多交流模塊式逆變器 發(fā)電系統(tǒng)；當(dāng)M為1時，該分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)為集中式逆變器發(fā)電系統(tǒng)，交流 母線向用戶負(fù)載供電，當(dāng)M個DC/AC變換器產(chǎn)生的電能多于用戶負(fù)載所需電能時，多余電能 送入低壓配電網(wǎng)，當(dāng)M個DC/AC變換器產(chǎn)生的電能少于用戶負(fù)載所需電能時，不足的電能由 低壓配電網(wǎng)輸入交流母線，M個DC/AC變換器提供用戶負(fù)載所需的全部或部分無功功率和 諧波電流。 所述光伏組件的瞬時輸出功率為口1=111似11似，式中111似和11似分別為光伏 組件的直流輸出電壓和電流瞬時值，光伏組件的輸出功率為按一定時間間隔（一般為一分 鐘）得到的多個瞬時輸出功率的平均值。 在低壓配電網(wǎng)電壓波形為非正弦波時，DC/AC變換器的輸出功率包含基波和諧波 有功功率，DC/AC變換器的輸出功率根據(jù)進行計算，式中％ (t)和i2 (t) 分別為DC/AC變換器的交流輸出電壓和電流瞬時值，T為低壓配電網(wǎng)電壓周期。即DC/AC變 換器的輸出功率為多個輸出功率計算值的平均值。 本技術(shù)分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)嵌入式防竊電裝置可用于高達(dá)1MW、 7《N《168、2《M《50、直流母線最高電壓600V、低壓配電網(wǎng)電壓為220V/50化的分布式 光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)，直流模塊防竊電計算通訊單元可W測量的最大光伏組件直流輸 出功率為70KW，交流模塊防竊電計算通訊單元可W測量的最大DC/AC變換器交流輸出功率 為0. 5MW，總交流功率和總直流功率的允許差值可設(shè)定，直流模塊防竊電計算通訊單元中的 光伏組件的直流輸出電壓和電流測量準(zhǔn)確度不低于1 %，交流模塊防竊電計算通訊單元中 的DC/AC變換器的交流輸出電壓和電流測量準(zhǔn)確度不低于1 %，交流模塊防竊電計算通訊 單元每次竊電判斷之間的最短時間間隔為1分鐘。 本技術(shù)具有的有益效果如下：（1)目前先進的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)多采用模塊 化結(jié)構(gòu)，由于其DC/DC變換器和DC/AC變本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)嵌入式防竊電裝置，包括整數(shù)N個相同的直流模塊防竊電計算通訊單元和整數(shù)M個相同的交流模塊防竊電計算通訊單元；所述的分布式光伏并網(wǎng)模塊化發(fā)電系統(tǒng)包括整數(shù)N個相同的光伏組件、整數(shù)N個相同的DC/DC變換器、直流母線、整數(shù)M個相同的DC/AC變換器、交流母線、用戶負(fù)載、電能表和低壓配電網(wǎng)，每個組串式結(jié)構(gòu)的光伏組件均通過相應(yīng)的一個DC/DC變換器與直流母線相連，每個DC/AC變換器的直流輸入端與直流母線相連，每個DC/AC變換器的交流輸出端與交流母線相連，用戶負(fù)載與交流母線相連，電能表連接在交流母線和低壓配電網(wǎng)之間進行雙向電能計量，交流母線電壓波形和低壓配電網(wǎng)電壓波形相同；所述的直流模塊防竊電計算通訊單元包括電流電壓采集電路、微處理器、報警電路和RS485通訊接口，每個直流模塊防竊電計算通訊單元和相應(yīng)的單個DC/DC變換器組成一個封裝在一起的直流模塊，直流模塊防竊電計算通訊單元通過測量相應(yīng)的光伏組件直流輸出電壓和電流，計算該光伏組件的輸出功率，光伏組件的輸出功率以及直流模塊序號信息通過RS485通訊接口輸出，報警電路在接收到來自RS485通訊接口的任何一個竊電報警信號后立即進行指示燈及蜂鳴報警；所述的交流模塊防竊電計算通訊單元包括電流電壓采集電路、微處理器、報警電路和RS485通訊接口，每個交流模塊防竊電計算通訊單元和相應(yīng)的單個DC/AC變換器組成一個封裝在一起的交流模塊，交流模塊防竊電計算通訊單元通過測量相應(yīng)的DC/AC變換器交流輸出電壓和電流，計算該DC/AC變換器的輸出功率，交流模塊序號信息以及該交流模塊的DC/AC變換器的輸出功率通過RS485通訊接口輸出。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖濤，姚力，柳圓成，胡瑛俊，李航康，吳劍芳，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33
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