一種孤島檢測系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種孤島檢測系統，包括霍爾傳感器，所述霍爾傳感器與濾波電路串聯，濾波電路與調理電路串聯，調理電路連接有CPU處理器，CPU處理器連接有GPIO控制模塊和EPWM控制模塊；CPU處理器上設有ECAP模塊和AD采樣模塊，所述CPU處理器通過ECAP模塊和AD采樣模塊分別與EPWM控制模塊和GPIO控制模塊連接。本實用新型專利技術的有益效果為：安裝方便，安裝時不需對現有電網進行改動，直接連接到點網上就可以使用；檢測效率高、干擾小，不僅可以有效的檢測到電網孤島，且檢測時對電網的干擾小，不影響電網的正常使用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電子領域，尤其涉及一種光伏并網逆變器的孤島檢測系統。
技術介紹
在我國，電能緊缺已經是ー個非常嚴峻的問題，光伏并網發電有望在未來緩解這一緊張的局面。當越來越多的光伏發電系統并接到電網上時，就帶來了電網保護的新現象——孤島現象。所謂孤島現象，是指當電カ公司因故障或停電維修而停止供電時，用戶端的并網逆變器仍處于工作狀態，使得并網逆變器和周圍的負載形成的一個電カ公司無法控制的自供電網絡。光伏并網發電系統處于孤島運行狀態時會產生嚴重的后果(I)電網無法控制孤島中的電壓和頻率，若電壓和頻率超出允許的范圍，可能會對用戶的設備造成損壞；(2)若負載容量大于光伏發電系統容量，光伏發電系統過載運行，易被燒毀；(3)與光伏發電系統相連的線路仍然帶電，對檢修人員造成危險，降低電網的安全性；(4)對孤島進行重合閘操作會導致該線路再次跳閘，還有可能損壞光伏發電系統和其它設備。可見，研究孤島檢測方法及保護措施，將孤島產生的危害降至最低具有十分重要的現實意義。以光伏逆變器為代表的各種并網逆變器通常要求具備孤島檢測功能。被動式的孤島檢測方法存在較大孤島檢測盲區，主動檢測法提高了孤島檢測的可靠性，但其在并網逆變器的輸出中施加了擾動，影響了并網電能質量。在光伏電源的孤島檢測中，單純的被動式檢測方法容易漏檢，因此常采用主動與被動相結合的方法，一方面主動對逆變器輸出施加擾動，另一方面，隨時檢測公共點的電壓、頻率、諧波等的變化，從而判斷電網的存在情況。既能廣泛適用于各種負載，又盡量減少對電網的不良影響，是對并網光伏系統孤島檢測技術的基本要求。因此，對現有技術應當進ー步改進。
技術實現思路
本技術的目的是提供ー種孤島檢測系統，以克服目前現有技術檢測電網孤島效果差、檢測時對電網干擾大的問題。本技術的目的是通過以下技術方案來實現ー種孤島檢測系統，包括霍爾傳感器，所述霍爾傳感器與濾波電路串聯，濾波電路與調理電路串聯，調理電路連接有CPU處理器，CPU處理器連接有GPIO(通用輸入輸出端ロ)控制模塊和EPWM (增強型脈寬調制器)控制模塊；CPU處理器上設有包括ECAP (電子線路分析程序)模塊和AD采樣模塊，所述CPU處理器通過ECAP模塊和AD采樣模塊分別與EPWM控制模塊和GPIO控制模塊連接。本技術的有益效果為安裝方便，安裝時不需對現有電網進行改動，直接連接到點網上就可以使用；檢測效率高、干擾小，不僅可以有效的檢測到電網孤島，且檢測時對電網的干擾小，不影響電網的正常使用。附圖說明下面根據附圖對本技術作進ー步詳細說明。圖1是本技術實施例所述的ー種孤島檢測系統的結構框圖；圖2是本技術實施例所述的ー種孤島檢測系統的使用狀態框圖；圖3是本技術實施例所述的ー種孤島檢測系統的主動頻移檢測電壓電流數據圖；圖4是本技術實施例所述的ー種孤島檢測系統的檢測數據圖。圖中1、霍爾傳感器；2、濾波電路；3、調理電路；4、CPU處理器；5、ECAP模塊；6、AD采樣模塊；7、GPIO控制模塊；8、EPWM控制模塊。具體實施方式如圖1所示，本技術實施例所述的ー種孤島檢測系統，包括霍爾傳感器1，所述霍爾傳感器I與濾波電路2串聯，濾波電路2與調理電路3串聯，調理電路3連接有CPU處理器4，CPU處理器4連接有GPIO控制模塊7和EPWM控制模塊8 ；CPU處理器4上設有ECAP模塊5和AD采樣模塊6，所述CPU處理器4通過ECAP模塊5和AD采樣模塊6分別與EPWM控制模塊8和GPIO控制模塊7連接。如圖2所示，H橋由四個開關管構成，主要完成全橋逆變，調制方式采用單極性調制方式。SI開關連接了逆變器和電網之間，當孤島現象發生時及時的與電網切斷。RLC是逆變器需要帶的負載，調節RLC的值可以完全匹配掉逆變器的有功和無功，并且調節品質因數到預期的數值。霍爾傳感器I采集電網的電壓信號，并通過電磁信號的轉換，把交流220伏變換到弱信號。霍爾傳感器I輸出的信號會有些雜波，需要經過濾波電路2，這樣采集到的信號才會是比較圓滑的正弦波。調理電路3把正弦波信號的伏值調整到CPU處理器4可以識別的范圍內。同時把正弦波轉化成與正弦波同頻的方波和正弦波兩種波形。CPU處理器4的ECAP模塊5接收到方波信號后可以很精確的計算出方波的頻率，也就是正弦波的頻率。從而可以知道此時逆變器輸出交流信號的頻率，根據此頻率進行判斷并作出處理。CPU處理器4的AD采樣模塊6接收到正弦波信號，一方面可以知道電網的伏值，另一方面判斷電網的頻率。根據電網的伏值和頻率可以判斷是否發生了孤島現象。CPU處理器4根據采集到的電網電壓的伏值和頻率來判斷是否發生孤島現象，一旦發現孤島現象，立即進行相應的處理，停止發送PWM波到EPWM控制模塊8，EPWM控制模塊8進而斷開并網開關。本系統采用被動孤島和主動孤島相結合的檢測方法進行檢測。被動孤島采用過/欠壓ー過/欠頻方法，此方法檢測簡単，對逆變器的輸出無影響，但是它存在較大的檢測盲區；主動孤島采用頻率擾動的方法， 此方法是通過頻率擾動來實現，増加的頻率擾動勢必會給逆變器輸出帶來電能質量的下降。光伏逆變器的行業標準要求為在2s內檢測出孤島并作保護。綜合標準的要求和電能質量的情況兩方面，采用在2秒內前1. 8 (tl)秒采用被動孤島和無初始截斷系數的帶正反饋的主動頻移檢測式孤島檢測方式，后0. 2 (t2)秒采用帶正反饋的主動頻移檢測式孤島檢測方式。較為常用的帶正反饋的主動頻移法的公式是如式(I)所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種孤島檢測系統，包括霍爾傳感器（1），其特征在于：所述霍爾傳感器（1）與濾波電路（2）串聯，濾波電路（2）與調理電路（3）串聯，調理電路（3）串聯有CPU處理器（4），CPU處理器（4）連接有GPIO控制模塊（7）和EPWM控制模塊（8）；CPU處理器（4）上設有ECAP模塊（5）和AD采樣模塊（6），CPU處理器（4）通過ECAP模塊（5）和AD采樣模塊（6）分別與EPWM控制模塊（8）和GPIO控制模塊（7）連接。

【技術特征摘要】
1.一種孤島檢測系統，包括霍爾傳感器(I)，其特征在于所述霍爾傳感器(I)與濾波電路(2)串聯，濾波電路(2)與調理電路(3)串聯，調理電路(3)串聯有CPU處理器(4)，CPU 處理器(4)連接有GPIO控制模塊(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張穎，
申請(專利權)人：北京京儀綠能電力系統工程有限公司，
類型：實用新型
國別省市：