一种功率控制装置和功率控制单元的切换方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种功率控制装置和功率控制单元的切换方法，该功率控制装置包括：至少两个功率控制单元，其中的每个功率控制单元与一个或多个功率控制单元互为备用；连接线，用于在互为备用的功率控制单元之间传输工作状态信号；其中，每个功率控制单元用于从计量采集装置采集并网点数据，同时冗余直采并网点的原始模拟量数据进行本地计算，得到第二并网点数据。通过对每个功率控制单元设置备用并网点数据和功率控制单元，从而在某一路并网点数据、主功率控制单元出现故障或性能不稳定的情况下，可以切换到性能良好的另一路并网点数据、或者备用功率控制单元继续工作，由此提高了功率控制的可靠性。高了功率控制的可靠性。高了功率控制的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种功率控制装置和功率控制单元的切换方法


[0001]本申请涉及能源控制
，更为具体地，涉及一种功率控制装置和功率控制单元的切换方法。

技术介绍

[0002]随着分布式能源系统、微电网以及电站的规模越来越大，功率控制装置承担的作用也愈发重要，其带来的经济影响也愈专利技术显。因此，在功率控制过程中，需要更可靠的功率控制装置。
[0003]但在目前的能源功率控制
，由于功率控制装置发生故障或者性能不稳定，使得功率控制过程的可靠性得不到保证，造成较大的发电损失。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种功率控制装置和功率控制单元的切换方法，以期提高功率控制装置的可靠性。
[0005]第一方面，本申请提供了一种功率控制装置，所述功率控制装置应用于电力能源系统，所述电力能源系统包括所述功率控制装置、至少一个发电单元，以及连接于所述至少一个发电单元的并网点的计量采集装置、电压互感器(potential transformer，PT)和电流互感器(current transformer，CT)，其中，所述功率控制装置用于通过报文通讯方式，从所述计量采集装置获取第一并网点数据，所述第一并网点数据是所述计量采集装置采集并计算处理得到的数据；所述功率控制装置还用于通过采样口，从所述PT和所述CT采集所述并网点的原始模拟量数据，并对所述原始模拟量数据进行处理，得到第二并网点数据，所述第一并网点数据与所述第二并网点数据互为备用和校验。
[0006]基于上述设计，功率控制装置一方面可以从计量采集装置采集并网点数据；另一方面可以从PT/CT采集原始模拟量数据，并对原始模拟量数据进行计算处理，获得并网点数据。从而可以实现并网点数据的冗余，在计量采集装置损坏或通讯异常的情况下，可以依赖于PT/CT直采的原始模拟量数据来获得并网点数据。另外，由于计量采集装置采集数据的延时较长，因此通过计量采集装置采集到的第一并网点数据可以与对从PT/CT直采的原始模拟量数据计算得到的第二并网点数据可以互为备份和校验，有利于提高功率控制装置对功率的可靠控制。
[0007]其中，功率控制单元从计量采集装置直接采集到的原始模拟量数据可以包括但不限于，并网点的电流、电压的瞬时值。原始模拟量数据具体可以是波形信号，可通过采样口获得。
[0008]第一并网点数据具体可以是指通过计量采集装置自行计算处理得到的数据，具体可以包括但不限于，并网点的电流幅值、电压幅值、有功功率、无功功率和相位角。第一并网点数据可通过报文通讯方式从计量采集装置通讯接口获得。
[0009]这里，报文通讯方式具体是指，将数据(如第一并网点数据)承载于报文中，通过报
文的形式来实现数据传输的方式。上文所述的功率控制装置通过报文通讯方式，从所述计量采集装置获取第一并网点数据，具体可以是指，该功率控制装置从计量采集装置获取报文，该报文中携带第一并网点数据，由此可以获取到该第一并网点数据。
[0010]第二并网点数据具体可以是指本申请实施例提供的功率控制装置中功率控制单元中的处理器基于采集到的原始模拟量数据计算处理得到的数据。第二并网点数据可以包括但不限于，并网点的电流幅值、电压幅值、有功功率、无功功率和相位角。
[0011]应理解，功率控制单元一方面可以从计量采集装置获得第一并网点数据，一方面可以自行根据采样口采集到的原始模拟量数据计算得到第二并网点数据。也就是说，功率控制单元可以并行地获取第一并网点数据和第二并网点数据。
[0012]可以看到，通过计量采集装置计算处理得到的第一并网点数据与通过功率控制单元计算处理得到的第二并网点数据包括相同类型的数据，二者之间可以互为冗余和校验，进一步提高了功率控制装置的可靠性。
[0013]结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述功率控制装置还用于，采用以下至少一种算法，对采集到的所述原始模拟量数据进行处理，以得到所述第二并网点数据：瞬时值算法、半周傅里叶积分算法和全周傅里叶积分算法。
[0014]从而可以满足不同控制算法对时间、精度的不同需求。
[0015]示例性地，处理器可采用上述一种或多种算法，对从采样口直接采集到的原始模拟量数据，如电流瞬时值、电压瞬时值等进行处理，可以得到电流幅值、电压幅值、有功功率和无功功率中的至少一项。
[0016]通过为处理器写入多种算法，实现算法冗余。该多种算法同时考虑数据处理的快速性需求和准确性需求，从而可以针对不同的需求选择不同的算法来计算。
[0017]结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述功率控制装置包括至少两个功率控制单元和连接线。所述至少两个功率控制单元中的每个功率控制单元与一个或多个功率控制单元互为备用；所述连接线用于在所述互为备用的功率控制单元之间传输工作状态信号，所述工作状态信号包括异常信号和正常信号。
[0018]其中，所述至少两个功率控制单元中的每个功率控制单元包括：计量采集装置通讯接口、采样口和处理器。计量采集装置通讯接口用于通过报文通讯方式，获取所述第一并网点数据；采样口用于通过模拟电缆线与并网点的PT和CT连接，以获取所述原始模拟量数据；处理器用于对所述原始模拟量数据进行处理，得到所述第二并网点数据；并用于基于所述第一并网点数据和/或所述第二并网点数据对所述至少一个发电单元进行功率控制；还用于根据各功率控制单元的工作状态信号，确定是否切换工作状态，所述工作状态包括运行状态或备用状态。
[0019]其中，运行状态和备用状态是指两种不同的工作状态。运行状态是指当前被使用的状态，处于运行状态的功率控制单元可以称为主功率控制单元，可简称主机。备用状态是指当前未被使用的状态，处于备用状态的功率控制单元可以称为备用控制单元，可简称备机。功率控制装置可以包括多个功率控制单元，其中的一个功率控制单元处于运行状态时，其他功率控制单元可以处于备用状态。处于运行状态的功率控制单元可以随时切换为备用状态，作为备用控制单元而存在。处于备用状态的任意一个功率控制单元也可以随着主功率控制单元切换为备用状态而将自身切换为运行状态，成为主功率控制单元。
[0020]可以看到，无论是否处于运行状态，每个功率控制单元都可实现并网点数据的冗余，并可实现对所连接的发电单元的功率、频率、电压的计算，从而实现对发电单元的功率控制。
[0021]通过对每个功率控制单元设置一个或多个备用功率控制单元，从而在主功率控制单元出现故障或者性能不稳定的情况下，可以切换到性能良好的备用功率控制单元继续工作，从而避免单功率控制单元出现异常无备用，导致整个功率控制过程受到影响的情况，因此可以提高功率控制装置的可靠性。
[0022]结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，所述功率控制单元包括输入/输出(input/output，I/O)口，所述I/O口用于输出所属功率控制单元的工作状态信号。
[0023]通过I/O口进行工作状态信号的传递，无需经过数据处理，直接通过硬件节点信号便可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置应用于电力能源系统，所述电力能源系统包括所述功率控制装置、至少一个发电单元，以及连接于所述至少一个发电单元的并网点的计量采集装置、电压互感器PT和电流互感器CT，其中，所述功率控制装置用于通过报文通讯方式，从所述计量采集装置获取第一并网点数据，所述第一并网点数据是所述计量采集装置采集并计算处理得到的数据；所述功率控制装置还用于通过采样口，从所述PT和所述CT采集所述并网点的原始模拟量数据，并对所述原始模拟量数据进行处理，得到第二并网点数据，所述第一并网点数据与所述第二并网点数据互为备用和校验。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括：至少两个功率控制单元，所述至少两个功率控制单元中的每个功率控制单元与一个或多个功率控制单元互为备用；连接线，用于在所述互为备用的功率控制单元之间传输工作状态信号，所述工作状态信号包括异常信号和正常信号；其中，所述至少两个功率控制单元中的每个功率控制单元包括：计量采集装置通讯接口，用于通过所述报文通讯方式获取所述第一并网点数据；采样口，用于通过模拟电缆线与所述并网点的所述PT和所述CT连接，以获取所述原始模拟量数据；处理器，用于与所述并网点计量采集装置进行通讯交互控制，得到所述第一并网点数据；用于对所述原始模拟量数据进行处理，得到所述第二并网点数据；基于第一并网点数据和/或第二并网点数据对发电单元进行功率控制；并用于根据各功率控制单元的工作状态信号，确定是否切换工作状态，所述工作状态包括运行状态或备用状态。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述每个功率控制单元包括输入I/输出O口，所述I/O口用于，输出所属功率控制单元的工作状态信号，和/或，输入从备用的功率控制单元接收到的工作状态信号。4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述异常信号用于指示如下一项或多项：晶振异常、系统复位、定时器超时、内存溢出、定值参数异常、输入数据丢失、I/O口异常以及网络通讯硬件异常。5.如权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述每个功率控制单元包括：多个直流
‑
直流转换器，或多个交流
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直流转换器，或至少一个直流
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直流转换器和至少一个交流
‑
直流转换器。6.如权利要求2至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述每个功率控制单元包括与至少两个交换机连接的至少两个通信接口，其中，所述至少两个通信接口中的每个通信接口与所述至少两个交换机中的一个交换机相连接。7.如权利要求3至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述功率控制装置包括一个主功率控制单元和一个备用功率控制单元。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于，在检测到来自所述主功率控制单元的异常信号，且未检测到所述备用功率控制单元的异常信号的情况下，确定将所述主功率控制单元切换为备用状态，并将所述备用功率控制单元切换为运行状态。9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于，在检测到来自所述主
功率控制单元的异常信号和所述备用功率控制单元的异...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑超，邹正华，沈衍柏，张彦忠，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：