专利名称：小型光伏电站车载式移动检测集成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型光伏电站车载式移动检测集成装置。
背景技术：
随着经济全球化进程的不断加速和工业经济的迅猛发展，世界范围内的能源短缺 和环境污染已成为制约人类社会可持续发展的两大重要因素。太阳能作为最具发展前景的 清洁能源，我国积极支持太阳能发电发展，相关激励政策陆续出台，预计2020年太阳能发 电装机总量将达到2000万千瓦。今年相关研究单位和产业部门纷纷提出具体计划，例如中国科学院电工所等单位 提出的青海敦煌8MW大漠光电，该所已经在深圳园艺博览会建立一个IMW的光伏并网电站。 为迎接2010年世博会，上海交通大学太阳能研究所提出了上海10万太阳能屋顶计划。无 锡、苏州等地有关单位也在策划有关光伏推广计划。广州中山大学太阳能系统研究所已经 向有关部门提出了在广州发展1万光伏屋顶计划，并在策划广东10万太阳能屋顶计划建 议。为顺应太阳能光伏发电形势蓬勃发展，确保光伏电站安全稳定并网运行，建立小型光伏 电站车载式移动检测集成系统非常必要，而且具有广阔的前景。
发明内容本实用新型的目的在于针对我国还没有现成的光伏电站移动检测平台的不足， 提出一种小型光伏电站车载式移动检测集成装置，用以完成小型太阳能光伏电站并网逆变 器的性能、电能质量以及电站现场气象信息的实验和检测，满足我国光伏发电工程大力发
展的需要。为了达到以上的目的本实用新型提供的小型光伏电站车载式移动检测集成装 置，其特征是组成包括车载集控装置、与该车载集控装置通信的电网扰动发生装置、防孤 岛检测装置、现场气象参数测量装置和电能质量远程检测装置。更进一步的，所述车载集控装置具有主控制器、分布式I/O、人机交互平台、电量采 集系统、人员操作台、UPS电源，并装有监控软件。所述的车载集控装置对整个车载系统进行统一操控、数据采集以及分析处理。总 体性能为集控装置由主控制器、分布式I/O、人机交互平台(HMI)、监控软件、电量采集系 统、人员操作台、UPS电源等组成。满足光伏电站现场检测时的现场监视、现场控制、实验保 护、数据采集、数据分析、曲线绘制、报表输出等综合功能。操作台结构紧凑，满足车载空间 要求，系统集成后满足现行EMC标准，明显位置安装急停按钮开关。装置配备主控工作站和 操作员工作站，主控工作站负责对现场检测系统模/数量的采集、状态监视、运行控制、报 警显示、曲线绘制、报表输出等功能；操作员工作站负责对现场检测系统的启停控制、采集 量显示、状态显示、异常提醒、后台数据处理等功能。装置具有优良的可靠性和功能扩展性， 预留相应软硬件资源扩展接口。所述的电网扰动发生装置完成对光伏电站并网逆变器的电压/频率响应特性检测。总体性能为具备200kWP容量级光伏电站现场监测的能力，能够真实模拟电网的电压 源特性和电压/频率的波动，并将光伏电站发出的功率馈入电网。装置容量250kVA，输入/ 输出电压等级均为0. 4kV，配备相应的输入/输出开关柜，可就地/远方操作。具备与车载 集控装置通讯的能力，可上传/下载各开关量和模拟量，能够完成车载集控装置下发的各 类实验测试曲线动态操作的要求。 所述的防孤岛检测装置完成对并网逆变器的防弧岛能力的检测。总体性能为主 回路由阻性负载、感性负载和容性负载三部分组成，总容量195.91kVA，功率因数士0. 3-1 可调整。三部分负载由RLC独立旋转组合控制及拨动开关分段控制，阻性负载分相独立控 制 0. 01-0. 09kff,0. 1-0. 9kff, l_9kW。感性负载分相独立控制 0. 01-0. 09kVA,0. 1-0. 9kVA, l-9kVA。容性负载分相独立控制0. 01-0. 09kvar,0. 1-0. 9kvar, l_9kvar。阻性、感性、容 性部分均可自由组合，最小步进幅度10W。所述的电能质量远程检测装置可以完成并网逆变器输出端、主变低压测和高压侧 功率因数特性、功率输出特性、电能质量指标的检测。总体性能为具备在线远程实时监测、 采集、分析、输出每一个电网周波的所有参数的能力，每个周波采样率为1024点以上，数据 存储深度为连续记录一个月以上，无记录事件被遗忘。能够方便组成区域电能质量监控网 络，各监控点具备按指令实时向车载集控装置上传电能质量报表的能力，可方便设置各电 能质量指标越界报警值。所述的现场气象参数测量装置完成对光伏电站现场气象信息的检测，包括辐射、 温度、湿度、风速和气压等气象数据。总体性能为具备光伏电站现场采集实时气象数据，并 通过无线传输装置将数据上传至车载集控装置的能力，数据存储能力可连续记录一个月以 上。装置体积小、重量轻、组合式结构，方便布置在屋顶光伏阵列旁进行数据采集，自身配置 供电系统(同时配置市电交流接口)，阴天可持续工作7天以上。可测量总辐射、直接辐射、 反射辐射、散射辐射、紫外辐射、日照时间、环境温度、组件温度、环境湿度、风速、风压、气压 十二项指标。装置性能稳定、检测精度高、无人值守。本实用新型可以完成小型光伏电站并网逆变器的电压/频率响应特性、防孤岛能 力、功率因数特性、功率输出特性、电能质量指标以及现场气象信息的实验和检测。通过车 载集控装置可以完成整个移动检测集成系统的统一操控，数据采集和数据分析处理。本小 型光伏电站车载式移动检测集成装置针对我国小型光伏电站建设比较分散、分布范围广的 特点，具有移动灵活、集成度高，操作和维护方便等优点，便于小型光伏电站的实验和检测。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型小型光伏电站车载式移动检测集成装置结构框图。图2为本实用新型小型光伏电站车载式移动检测集成装置电气框图。
具体实施方式本实施例的小型光伏电站车载式移动检测集成装置如图1所示，其组成包括车载 集控装置、与该车载集控装置通信的电网扰动发生装置、防孤岛检测装置、现场气象参数测 量装置和电能质量远程检测装置。其中，所述车载集控装置具有主控制器、分布式I/O、人机交互平台、电量采集系统、人员操作台、UPS电源，并且该车载集控装置装有监控软件。本实用新型的各装置均安装在车载集装箱内。下面结合实施例对本装置的主要各功能进行描述(见图2)。电能质量检测被测光伏电站通过并网总断路器正常并网运行，电能质量远程检测装置分别安置在光伏电站并网逆变器输出端、升压变的高压侧和低压侧，进行各种电气 参数的实时采集并将数据无线传送给车载集控装置存储，试验人员再对采集的数据进行后 续的分析处理，并给出光伏电站的功率因数特性、功率输出特性、电能质量检测报告。电压/频率响应特性检测将并网总断路器断开，被测光伏电站通过开关Li、电网扰动发生装置和开关L2并网运行。试验人员通过车载集控装置向电网扰动发生装置下发 指令，电网扰动发生装置按照指令要求输出相应的电压和频率波动，检测光伏逆变器的电 压/频率响应特性，扰动装置降逆变器的响应曲线上传至车载集控装置进行处理分析，试 验人员做出试验报告。防孤岛能力的检测试验人员根据被测光伏电站参数计算防孤岛检测装置的电 阻、电感和电容的参数，根据计算结果调整防孤岛检测装置的电阻、电感和电容大小，合上 开关L3，将防孤岛检测装置连接光伏逆变气模拟本地负载，将并网总断路器断开，检测并网 逆变器在极端情况下的防孤岛能力。现场气象参数的测量现场气象参数测量装置实时的测量光伏电站现场的气象参 数，并通过无线传输装置将数据上传至车载集控装置。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变 换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求小型光伏电站车载式移动检测集成装置，其特征是组成包括车载集控装置、与该车载集控装置通信的电网扰动发生装置、防孤岛检测装置、现场气象参数测量装置和电能质量远程检测装置。
2.根据权利要求1所述的小型光伏电站车载式移动检测集成装置，其特征是所述车载 集控装置具有主控制器、分布式I/O、人机交互平台、电量采集系统、人员操作台、UPS电源， 并装有监控软件。
3.根据权利要求1或2所述的小型光伏电站车载式移动检测集成装置，其特征是所述 现场气象参数测量装置通过无线传输装置与车载集控装置实现信息交互。
4.根据权利要求3所述的小型光伏电站车载式移动检测集成装置，其特征是各装置均 安装在车载集装箱内。
专利摘要小型光伏电站车载式移动检测集成装置，其组成包括车载集控装置、与该车载集控装置通信的电网扰动发生装置、防孤岛检测装置、现场气象参数测量装置和电能质量远程检测装置。本装置可以完成小型光伏电站并网逆变器的电压/频率响应特性、防孤岛能力、功率因数特性、功率输出特性、电能质量指标以及现场气象信息的实验和检测；通过车载集控装置可以完成整个移动检测集成系统的统一操控，数据采集和数据分析处理。本实用新型针对我国小型光伏电站建设比较分散、分布范围广的特点，具有移动灵活、集成度高，操作和维护方便等优点，便于小型光伏电站的实验和检测。
文档编号G01R31/00GK201555912SQ20092025659
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者张军军, 朗永强, 朱凌志, 李红涛 申请人:国网电力科学研究院