[实用新型]基于频率跟踪技术的微电网并网装置

说明书

技术领域

本实用新型属于微电网技术领域，尤其是一种基于频率跟踪技术的微电网并网装置。

背景技术

随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重，世界各国日益关注分布式发电技术。分布式发电技术的不断创新，分布式电源类型发展为主要包括微燃机、太阳能光伏电池、风力发电机、蓄电池、飞轮等。作为分布式发电的重要组成形式，微电网通常由分布式电源、储能装置、能量变换器、相关负荷、监控系统、保护系统、电力传输设备等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。

微电网既可以通过配电网与大型电力网并联运行，形成一个大型电网和小型电网的联合运行系统，也可以独立地为当地负荷提供电力需求。在主电网正常状态下，微电网需要长期稳定运行；在大电网故障时，微电网必须快速脱离主电网，进入并保持于孤岛运行，待大电网故障排除后重新自动并网运行；当微电网出现故障点时，同样需要快速切除微电网。由于微电网中的一些分布式电源，如风力发电和太阳能发电，受外界气候条件影响很大，频率时常波动导致采样的误差，因此，如何稳定、可靠地实施微电网并网是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、稳定可靠的基于频率跟踪技术的微电网并网装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于频率跟踪技术的微电网并网装置，包括CPU单元及与其相连接的电源单元、通信单元、测频单元、数据采集单元、开入单元和开出单元，该通信单元与微电网控制器相连接进行交互控制功能，该开入单元与并网点断路器相连接采集遥信量信息，该开出单元与并网点断路器相连接输出遥控命令，该测频单元连接在主电网侧和微电网侧用于测量主电网侧和微电网侧频率，该数据数据采集单元与主电网侧和微电网侧相连接用于采集主电网侧和微电网的遥测信号量。

而且，所述的开入单元包括六路遥信量输入单元，分别用于采集并网点断路器位置信号、开关储能告警信号以及分布式电源逆变器告警信号。

而且，所述的开出单元包括四路遥控输出单元，分别对应开闸控制、合闸控制、故障切除控制以及同期并网控制。

而且，所述的测频单元包括过零比较运放器LM258和光耦HCPL-070L，过零比较运放器LM258的输入端连接到微电网三相和主电网A相经过PT二次侧的电压交流信号，过零比较运放器LM258的输出端经过光耦HCPL-070L隔离转换为单极性模拟量并输入到CPU单元的捕获接口上。

而且，所述的数据采集单元由采集预处理模块和A/D转换模块连接构成用于采集八路遥测信号量。

而且，所述的通信单元为RS232接口或RS485接口。

而且，所述的CPU单元还连接一人机交互模块实现人机交互功能。

而且，所述CPU单元还连接一外部存储器用于存储数据。

而且，所述的CPU单元还连接一JTAG仿真接口单元用于实现仿真调试功能。

而且，所述的CPU单元采用ARM7TDMI-STM微控制器。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型采用频率跟踪技术调整采样周期进行数据采集，克服了微电网中的一些分布式电源受外界气候条件影响很大、频率时常波动导致采样误差问题，能够准确测量微电网侧电压并准确无误判断并网、脱网条件，具有实用性强、可靠性和准确性高等特点，满足了用户对电能质量和供电安全要求。

2、本实用新型使用微电网并网装置对微电网并网点遥信、遥测、遥控数据进行有效监控，实现对微电网的综合监测和保护功能，具有数据采集、电能抄收、孤岛保护、故障切除、异常信息报警、开合闸控制、并网控制、电能质量监测等综合性功能，保证了电网系统的正常运行。

附图说明

图1是本实用新型的微电网并网装置的电路方框图；

图2是测频单元电路原理图；

图3是测频单元的信号转变示意图；

图4是本实用新型的采样序列获取逻辑流程图；

图5是本实用新型同期并网、脱网逻辑框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：