专利名称：一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种电力测量装置，具体涉及一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置与方法。
背景技术：
目前在光伏并网常常与市电并网，成为各种领域用电的主要来源之一。现有的并网系统中，光伏并网发电系统与市电并网运行后工作人员不能明显看出具体的供电状况，即难以了解是光伏并网发电在给负载供电还是市电在给负载供电，特别是在并网试验过程中，无法显示出并网与市电的潮流方向会在很大程度上影响并网试验的进程程以及光伏并网发电项目的工程进度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置与方法，通过采用单片机测量互感器的电流并生成测量数据，克服了现有电力装置难以判断光伏并网发电与市电发电潮流的不足，从而实现本发明的目的。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置，其设于一三相电路上，三相电路分别为A相、B相和C相，该A、B、C三相电路之间呈星形连接且角度相差120°，其中:三相电路外侧为连接光伏并网的并网侧，内侧为连接市电电网的市电侦彳，市电侧与并网侧之间为与负载相连接的负载侧；每相电路上设置有测量电流大小和方向的第一、第二互感器，第一互感器位于该相电路的并网侧与负载侧之间，而第二互感器位于该相电路的市电侧与负载侧之间；测量装置还包括一单片机，其上设有取样接口，分别与三相电路上的互感器相互连接，用于将取样接口取样的电流信息、取样时间进行计算并判断电流走向、发电功率。在本发明的一个优选实施例中，第一、第二互感器均为双绕组电流互感器，其中的双绕组分别用于取样电流的大小和方向。在本发明的一个优选实施例中，单片机设有一数模转化�？橐约耙淮娲⒛？椋Ｗ？橛糜诮⊙牡缌餍畔⒆中藕牛娲⒛？橛糜诮缌餍畔⒌氖中藕�、取样时间作为数据进行存储，生成图表并通过一显示装置显示。在本发明的一个优选实施例中，单片机包括一过滤�？椋溆糜诮⊙牡缌髦械奈扌闪髀顺�。一种光伏并网发电与市电潮流方向测量方法，其中，该方法包括如下步骤:I)在光伏并网与负载、市电与负载之间设置互感器；2)对三相电路上光伏并网侧与负载侧、市电侧与负载侧之间的互感器上的电流信息进行取样，同时记录取样该电流瞬时值的时间，其中，电流信息包括电流的大小和方向；3)将每相电路上光伏并网侧与负载侧之间的互感器取样的电流信息与该相电路上市电侧与负载侧之间的互感器取样的电流信息进行对比，据此判断判断负载用电来自光伏并网发电或者市电供电。在本发明的一个优选实施例中，若于光伏并网侧与负载侧之间的互感器上取样的电流信息为正向，则判定负载通过光伏并网供电；若于市电侧与负载侧之间的互感器上取样的电流瞬时值为正向，则判定负载通过市电供电。在本发明的一个优选实施例中，测量方法在判断完毕后对每一个电流互感器所取样的电流瞬时值以及取样时间进行存储，生成图表并通过一显示装置显示。在本发明的一个优选实施例中，在对取样的电流瞬时值进行计算、判断前，先对无效紊流进行滤除。本发明的工作原理如下:单片机的AD取样接口分别对设于A、B、C三相电路上的第一、第二互感器所取样的电流进行处理，第一、第二互感器上的两个绕组分别用于取样电流的大小和方向；单片机将取样的电流大小、方向以及取样时间储存并判断，同时滤除无效紊流；单片机将取样的电流以及取样时间通过图表在显示装置上显示，其中，若第一互感器的取样电流为正向，则判断负载侧的供电来自并网侧；若第二互感器的取样电流为正向，则判断负载侧的供电来自市电侧。本发明的有益效果在于:实现了光伏并网发电与市电供电的潮流走向的直观判断，能够即时得知用电负载在某一时刻的电力来源信息，并将实时的电流数据通过显示装置显示，极大地方便了相关人员的操作与判断，有效提升工作效率，并降低错误率，具有较高的实用性。
图1为本发明所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置的结构原理图。图2为本发明所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置中A、B、C三相电路的安装结构。图3为本发明所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置中A相电路的示意图。图4为本发明所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置中单片机的示意图。图5为本发明所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量方法在具体实施时的电流取样流程图。
具体实施例方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。本发明包括设于三相电路中的互感器TAO、TAU ΤΒ0, TBU TCO、TCl,以及单片机40，如图1和图2所示，三相电路分为A、B、C三相，该A、B、C三相电路之间呈120°安装，其外侧为连接光伏并网的并网侧100，内侧为连接市电的市电侧200 ;并网侧100与市电侧200之间为连接用电负载的负载侧50，在A相电路中，并网侧100通过互感器TAO与负载侧50连接，市电侧200通过互感器TAl与负载侧连接；B相电路上设置有互感器TB0、TB1，其中TBO位于B相电路上的并网侧与负载侧之间，用于获取两者之间的电流大小和方向；同时TBl位于B相电路上的负载侧和市电侧之间，用于获取两者之间的电流大小和方向。C相电路上设置有互感器TC0、TC1，其中TCO位于C相电路上的并网侧与负载侧之间，用于获取两者之间的电流大小和方向；同时TCl位于C相电路上的负载侧和市电侧之间，用于获取两者之间的电流大小和方向。上述的互感器都为双绕组互感器，其中的两个绕组分别用于测量每项电路上并网侧与负载侧之间的电流大小和方向或分别用于测量每相电路上市电侧与负载侧之间的电流大小和方向。如图3和图4所示，单片机40上设有AD取样接口 41，其分别与A、B、C三相电路的互感器TAO、TAU ΤΒ0, TBU TCO以及TCl相连接，对这些互感器上的电流信息进行取样(电流信息包括电流的瞬时大小和瞬时方向)并转化为数字信号，获得6组电流数据，同时将电流信息的取样时间进行记录；单片机将取样得到的6组电流数据和取样时间进行储存。同时单片机对每项电路上获得两组数据进行对比，并根据对比结果来判断电网的潮流方向。最后，单片机40可将取样的6组电流数据以及对应的取样时间进行存储，生成图表并通过显示装置显示，以方便工作人员查看。基于上述方案得到装置对光伏并网发电与市电潮流方向进行测量的过程如下:I)根据上述方案在三相电路的各相上的并网侧100与负载侧50之间各安装一双绕组电流互感器TAO、TBO、TCO，以检测电流潮流。2)根据上述方案在三相电路各相上的市电侧200与负载侧50之间安各装一双绕组电流互感器TA1、TB1、TC1，以检测电流潮流。3)将三相电路上的TA0、TA1、TB0、TB1、TC0、TC1分别与单片机40的AD取样接口连接，对这些互感器上的电流信息进行即时取样并转化为便于后期处理的数字信号，得到6组电流数据，并记录相应的取样时间。该步骤具体实施如下(参见图5):(31)单片机40先取样每相电路上位于并网侧与负载侧之间的互感器TAO、ΤΒ0、TCO中两双绕组所感应得到的电流信息(包括电流大小和方向)；(32)单片机40将(31)中取样得到的电流信息中的无效紊流去除，转化为数字信号，并将这些数字信号和相应的取样时间进行存储；(33)单片机40取样每相电路上位于市电侧与负载侧之间的互感器TAl、TBl、TCl中两双绕组所感应得到的电流信息；(34)单片机40将(33)中取样得到的电流信息中的无效紊流去除，转化为数字信号，并将这些数字信号和相应的取样时间进行存储；4)将每项电路上同一取样时间上获得一组电流信息进行对比和判断；在进行对比判断时，若每项电路上位于光伏并网侧与负载侧之间的互感器上获得的电流方向为正向，则判定负载此时由并网侧100供电；若每项电路上位于市电侧与负载侧之间的互感器上获得的电流方向为正向，则判定此时的负载由市电侧200供电。5)单片机将6组电流数据以及相应的取样时间生成表格，通过显示装置显示出电流潮流方向；表格如下:时间/ms A相 A相 B相(光B相 C相(光C相
(光伏到(市电到伏到负(市电到伏到负(市电至Ij负載) 负载) 载) 负载) 载) 负载)本发明可以实现即时监控光伏并网与市电对用电负载的电流潮流走向监控，方便工作人员直观判断某一时间点上，用电负载的输电潮流来自时来自于光伏并网还是市电供电，并能直观的到用电量等数据，方便了工作人员进行相关的操作和判断，有效提升工作效率，同时减少操作的错误发生率，减少了潜在的安全隐患，具有较高的实用性。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置，其设于一三相电路上，所述三相电路分别为A相、B相和C相，该A、B、C三相电路之间呈星形连接且角度相差120°，其特征在于: 所述三相电路外侧为连接光伏并网的并网侧，内侧为连接市电电网的市电侧，市电侧与并网侧之间为与负载相连接的负载侧； 所述每相电路上设置有测量电流大小和方向的第一、第二互感器，所述第一互感器位于该相电路的并网侧与负载侧之间，而第二互感器位于该相电路的市电侧与负载侧之间； 所述测量装置还包括一单片机，其上设有取样接口，分别与三相电路上的互感器相互连接，用于将取样接口取样的电流信息、取样时间进行计算并判断电流走向、发电功率。
2.如权利要求1所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置，其特征在于，所述第一、第二互感器均为双绕组电流互感器，其中的双绕组分别用于取样电流的大小和方向。
3.如权利要求1所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置，其特征在于，所述单片机设有一数模转化�？橐约耙淮娲⒛？椋鍪Ｗ？橛糜诮⊙牡缌餍畔⒆中藕牛龃� 储�？橛糜诮缌餍畔⒌氖中藕�、取样时间作为数据进行存储，生成图表并通过一显示装置显示。
4.如权利要求1所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置，其特征在于，所述单片机包括一过滤�？椋溆糜诮⊙牡缌髦械奈扌闪髀顺�。
5.一种光伏并网发电与市电潮流方向测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 1)在光伏并网与负载、市电与负载之间设置互感器； 2)对三相电路上光伏并网侧与负载侧、市电侧与负载侧之间的互感器上的电流信息进行取样，同时记录取样该电流瞬时值的时间，其中，所述电流信息包括电流的大小和方向； 3)将每相电路上光伏并网侧与负载侧之间的互感器取样的电流信息与该相电路上市电侧与负载侧之间的互感器取样的电流信息进行对比，据此判断判断负载用电来自光伏并网发电或者市电供电。
6.如权利要求5所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量方法,其特征在于，若于所述光伏并网侧与负载侧之间的互感器上取样的电流信息为正向，则判定负载通过光伏并网供电；若于所述市电侧与负载侧之间的互感器上取样的电流瞬时值为正向，则判定负载通过市电供电。
7.如权利要求5所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量方法，其特征在于，所述测量方法在判断完毕后对每一个电流互感器所取样的电流瞬时值以及取样时间进行存储，生成图表并通过一显示装置显示。
8.如权利要求5所述的一种光伏并网发电与市电潮流方向测量方法，其特征在于，在对取样的电流瞬时值进行计算、判断前，先对无效紊流进行滤除。
全文摘要
本发明公开了一种光伏并网发电与市电潮流方向测量装置与方法，其设于一三相电路上，并网侧与负载侧之间、市电侧与负载侧之间分别设有用于取样电流大小和方向的第一、第二互感器；测量装置还包括单片机，其设有取样接口，所述第一、第二互感器分别与该取样接口相连接；单片机用于将取样接口取样的电流信息进行处理并通过显示装置显示；本发明的有益效果在于实现了光伏并网发电与市电供电的潮流走向的直观判断，能够即时得知用电负载在某一时刻的电力来源信息，并将实时的电流数据通过显示装置显示，极大地方便了相关人员的操作与判断，有效提升工作效率，并降低错误率，具有较高的实用性。
文档编号G01R19/25GK103076522SQ201210592168
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者张超 申请人:上海纳杰电气成套有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
