智慧能源并网断路器及其控制方法技术

本发明专利技术提出智慧能源并网断路器及其控制方法，属于断路器技术领域。断路器包括第一断路器和第二断路器；第一断路器和第二断路器通过模式切换单元连接至控制器；控制器采集公共电网和光伏微电网的电能状态参数后生成控制信号发送至模式切换单元；模式切换单元基于控制信号改变第一断路器和/或第二断路器的通断状态。控制器包括第一边缘控制器和第二边缘控制器，控制方法包括执行多次边缘计算后生成控制信号控制第一断路器和/或第二断路器的通断状态，并基于控制信号的一致性调节参数采集周期。本发明专利技术的技术方案能够提高断路器动作状态改变的准确性和及时性，从而准确实现并网模式或者离网模式的切换。或者离网模式的切换。或者离网模式的切换。

Intelligent energy grid connected circuit breaker and its control method

【技术实现步骤摘要】
智慧能源并网断路器及其控制方法


[0001]本专利技术属于断路器
，尤其涉及一种智慧能源并网断路器及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着光伏新能源并网规模地不断扩大，使传统的辐射式单端网络成为多端网络，通过连接用户与电源终端，电力不再是单向的从变电站流向负荷，可能会存在孤岛现象，造成反送电现象。根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T19964
‑
2012第12.3.3条的规定：“光伏发电站应配置独立的防孤岛保护装置，动作时间应不大于2s。”以及《光伏发电站接入电力系统设计规范》GB/T50866
‑
2013第6.3.2条的规定：“光伏发电站需要配置独立的防孤岛保护装置，保证电网故障及检修时的安全”。因此，当光伏电站出现孤岛效应时，即当电网由于某种故障原因造成失压时，应具备快速监测孤岛并立即断开与电网连接的能力。
[0003]现有技术中，一般根据采集的数据判断是否为孤岛效应，通过控制接触器通断使得并网逆变器工作于并网模式或离网模式下。在离网工作模式下，控制输出电压幅值和频率，以满负荷的不间断供电。在并网工作模式下，通过采样并网电流，对并网电流进行反馈控制，直接控制输出电流的幅值和相位，实现并网电流的正弦化及获得较好的动态性能，并能降低输出电流对参数变化的敏感度，增强系统鲁棒性。
[0004]然而，专利技术人发现，现有技术判断孤岛效应大多是通过单次采集数据(或者周期性采集单次数据)后，基于相应的被动孤岛检测方法或者主动孤岛检测方法，通过预先设定的指标阈值判断是否存在孤岛现象。单次数据采集或者单一指标的静态判断方式，容易存在检测盲区，并且阈值也难以确定，导致断路器的通断状态不能准确控制，并网模式或离网模式难以实时切换，给电网稳定性带来危害。
[0005]如何提高断路器动作状态改变的准确性和及时性，从而准确实现并网模式或者离网模式的切换，成为本领域亟待进一步解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种智慧能源并网断路器及其控制方法。
[0007]在本专利技术的第一个方面，提出一种智慧能源并网断路器，所述断路器包括第一断路器和第二断路器。
[0008]所述第一断路器连接至公共电网；
[0009]所述第二断路器与光伏微电网连接；
[0010]所述第一断路器和所述第二断路器通过模式切换单元连接至控制器；
[0011]所述控制器采集所述公共电网和所述光伏微电网的电能状态参数后生成控制信号发送至所述模式切换单元；
[0012]所述模式切换单元基于所述控制信号改变所述第一断路器和/或所述第二断路器的通断状态，以实现并网模式或者离网模式的切换。
[0013]可以看到，作为本专利技术的第一个优点，本专利技术的断路器包括第一断路器和第二断
路器，分别连接至公共电网与光伏微电网。不同于现有技术大多采用一个断路器的方式，本专利技术采用两个断路器的方式，可以在公共电网与光伏微电网侧分别执行孤岛现象检测并执行通断控制。
[0014]更具体的，作为进一步的改进，所述控制器包括第一边缘控制器；
[0015]所述第一边缘控制器在当前采集周期获取所述公共电网与所述第一断路器连接端的第一电能状态参数后执行当前边缘计算，得出第一当前边缘计算结果；
[0016]基于所述第一当前边缘计算结果与第一前次边缘计算结果，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一断路器的通断；
[0017]所述第一前次边缘结果是所述第一边缘控制器在当前采集周期的前次采集周期获取所述公共电网与所述第一断路器连接端的第二电能状态参数后执行边缘计算得出的。
[0018]作为再一个改进，所述控制器包括第二边缘控制器；
[0019]所述第二边缘控制器在当前采集周期获取所述光伏微电网与所述第二断路器连接端的第三电能状态参数后执行第二边缘计算，得出第二当前边缘计算结果；
[0020]基于所述第二当前边缘计算结果与第二前次边缘计算结果，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第二断路器的通断；
[0021]所述第二前次边缘结果是所述第二边缘控制器在当前采集周期的前次采集周期获取所述光伏微电网与所述第二断路器连接端的第四电能状态参数后执行边缘计算得出的。
[0022]显然，作为本专利技术的第二个优点，本专利技术的每次边缘计算，都是结合前次计算结果确定，而不再是现有技术那样，仅根据单次数据采集结果确定或者单次指标确定；同时，每次计算基于的数据类型也不同，可以避免监测盲区。
[0023]作为上述第一个方面的技术方案的另一种实现方式，所述第一边缘控制器获取所述公共电网与所述第一断路器连接端的电能状态参数A后执行第一边缘计算，得出第一边缘计算结果；
[0024]所述第二边缘控制器获取所述光伏微电网与所述第二断路器连接端的电能状态参数B后执行第二边缘计算，得出第二边缘计算结果；
[0025]基于所述第一边缘计算结果和所述第二边缘计算结果，生成所述控制信号。
[0026]在上述技术方案中，所述电能状态参数A和所述电能状态参数B包括电压/频率趋势值、电压相位突变值、电压谐波检测值之一；
[0027]所述第一边缘控制器每次获取不同的电能状态参数A执行所述第一边缘计算；
[0028]所述第二边缘控制器每次获取不同的电能状态参数B执行所述第二边缘计算；
[0029]所述电能状态参数A和第二电能状态参数B不同。
[0030]基于上述采集周期的设定，所述控制器还包括定时器；所述定时器用于设定所述采集周期。
[0031]在本专利技术的第二个方面，提出一种智慧能源并网断路器的控制方法，所述智慧能源并网断路器包括第一断路器和第二断路器，所述第一断路器和所述第二断路器通过模式切换单元连接至控制器，所述控制器包括第一边缘控制器和第二边缘控制器。
[0032]基于上述架构，所述方法包括如下步骤：
[0033]S710：第一边缘控制器在当前采集周期获取公共电网与所述第一断路器连接端的
第一电能状态参数后执行当前边缘计算，得出第一当前边缘计算结果；
[0034]S720：基于所述第一当前边缘计算结果与第一前次边缘计算结果，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一断路器的通断；
[0035]此处，所述第一前次边缘结果是所述第一边缘控制器在当前采集周期的前次采集周期获取公共电网与所述第一断路器连接端的电能状态参数后执行边缘计算得出的；
[0036]S740：第二边缘控制器在当前采集周期获取光伏微电网与所述第二断路器连接端的第三电能状态参数后执行第二边缘计算，得出第二当前边缘计算结果；
[0037]S750：基于所述第二当前边缘计算结果与第二前次边缘计算结果，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第二断路器的通断；
[0038]在这里，所述第二前次边缘结果是所述第二边缘控制器在当前采集周期的前次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧能源并网断路器，所述断路器包括第一断路器和第二断路器，其特征在于：所述第一断路器连接至公共电网；所述第二断路器与光伏微电网连接；所述第一断路器和所述第二断路器通过模式切换单元连接至控制器；所述控制器采集所述公共电网和所述光伏微电网的电能状态参数后生成控制信号发送至所述模式切换单元；所述模式切换单元基于所述控制信号改变所述第一断路器和/或所述第二断路器的通断状态，以实现并网模式或者离网模式的切换。2.如权利要求1所述的一种智慧能源并网断路器，其特征在于：所述控制器包括第一边缘控制器；所述第一边缘控制器在当前采集周期获取所述公共电网与所述第一断路器连接端的第一电能状态参数后执行当前边缘计算，得出第一当前边缘计算结果；基于所述第一当前边缘计算结果与第一前次边缘计算结果，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一断路器的通断；所述第一前次边缘结果是所述第一边缘控制器在当前采集周期的前次采集周期获取所述公共电网与所述第一断路器连接端的第二电能状态参数后执行边缘计算得出的。3.如权利要求1所述的一种智慧能源并网断路器，其特征在于：所述控制器包括第二边缘控制器；所述第二边缘控制器在当前采集周期获取所述光伏微电网与所述第二断路器连接端的第三电能状态参数后执行第二边缘计算，得出第二当前边缘计算结果；基于所述第二当前边缘计算结果与第二前次边缘计算结果，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第二断路器的通断；所述第二前次边缘结果是所述第二边缘控制器在当前采集周期的前次采集周期获取所述光伏微电网与所述第二断路器连接端的第四电能状态参数后执行边缘计算得出的。4.如权利要求1所述的一种智慧能源并网断路器，其特征在于：所述控制器包括第一边缘控制器和第二边缘控制器；所述第一边缘控制器获取所述公共电网与所述第一断路器连接端的电能状态参数A后执行第一边缘计算，得出第一边缘计算结果；所述第二边缘控制器获取所述光伏微电网与所述第二断路器连接端的电能状态参数B后执行第二边缘计算，得出第二边缘计算结果；基于所述第一边缘计算结果和所述第二边缘计算结果，生成所述控制信号。5.如权利要求4所述的一种智慧能源并网断路器，其特征在于：所述电能状态参数A和所述电能状态参数B包括电压/频率趋势值、电压相位突变值、电压谐波检测值之一；所述第一边缘控制器每次获取不同的电能状态参数A执行所述第一边缘计算；所述第二边缘控制器每次获取不同的电能状态参数B执行所述第二边缘计算；所述电能状态参数A和第二电能状态参数B不同。6.如权利要求2或3所述的一种智慧能源并网断路器，其特征在于：所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁红波，王子豪，刘爽，王玲，李士召，孟晋，朱传孟，吕寻鹏，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司聊城市茌平区供电公司，
类型：发明
国别省市：