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防逆流控制箱的实现方式详解
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专注微机保护

时间 : 2025-06-12 09:32 浏览量 : 2

防逆流控制箱通过硬件集成、逻辑控制与通讯协同实现逆流保护,其核心目标是确保分布式能源系统(如光伏、储能)的输出功率不超过本地负载需求,避免电能逆流至电网。以下从技术原理、硬件配置、控制逻辑、通讯与柔性调节等方面详细说明其实现方式。

光伏

一、硬件配置与连接

  1. 核心组件

    • 防逆流控制器:如AM5SE-IS、ACCU-100等,负责实时监测电流方向并触发保护动作。

    • 电流互感器(CT):安装于并网点或进线侧,用于采集电流信号(如三相电流)。

    • 断路器/接触器:根据控制器指令切断或连接电路。

    • 多功能电力仪表:监测电压、电流、功率等参数,辅助运维。

    • 通讯模块:支持RS485、Modbus等协议,实现与逆变器或EMS的通讯。

  2. 连接方式

    • 电流采样:CT互感器二次侧接入控制器输入端,确保采样精度(如0.5级)。

    • 控制输出:控制器通过继电器触点或DO模块控制断路器分合闸。

    • 通讯链路:控制器与逆变器通过RS485总线连接,波特率、地址需匹配。


二、控制逻辑与实现步骤

  1. 实时监测

    • 控制器通过CT互感器采集电流方向(正方向为电网→负载,逆方向为负载→电网)。

    • 计算瞬时功率(P=U×I×cosφ),判断是否发生逆流(P<0)。

  2. 阈值设定与保护动作

    • 当逆流功率超过阈值时,控制器延时(如2秒)后触发断路器跳闸。

    • 若支持柔性调节,控制器通过通讯指令降低逆变器输出功率(如从10kW降至8kW)。

    • 阈值设置:根据电网要求或系统设计,设定逆流保护阈值(如-5%额定功率)。

    • 动作逻辑

  3. 状态反馈与报警

    • 控制器通过指示灯或通讯上报逆流事件、保护动作状态。

    • 记录逆流发生时间、持续时间、最大逆流功率等数据。


三、柔性调节方案(高级实现)

  1. 动态功率调节

    • 本地负载功率=8kW,光伏发电功率=10kW,逆流功率=2kW。

    • 控制器指令逆变器将输出功率从10kW降至8kW,逆流消除。

    • 控制器通过Modbus协议与逆变器通讯,实时调整有功功率输出。

    • 示例:

  2. 多机协同控制

    • 电站总发电功率=50kW,总负载=40kW,逆流功率=10kW。

    • 控制器按比例降低各逆变器输出(如每台降低2kW),总逆流归零。

    • 适用于大型电站,通过数据采集器汇总多台逆变器功率,统一调节。

    • 示例:


四、关键技术参数与配置

  1. CT互感器选型

    • 额定电流:根据系统最大电流选择(如100A、200A)。

    • 精度等级:不低于0.5级,确保采样准确性。

  2. 保护延时设置

    • 避免因瞬时波动误动作,延时时间通常为0.5~2秒。

  3. 通讯协议与波特率

    • 逆变器与控制器需支持相同协议(如Modbus RTU),波特率9600bps。


五、安装与调试要点

  1. 安装位置

    • 安装于并网点开关柜内,靠近CT互感器,减少信号干扰。

  2. 接线规范

    • 电流回路:CT二次侧S1/S2端子接入控制器,严禁开路。

    • 电压回路:并联接入控制器,确保相位一致。

  3. 调试步骤

    • 功能测试:模拟逆流场景,验证保护动作是否触发。

    • 通讯测试:通过上位机读取逆变器功率数据,确认通讯正常。

    • 参数校准:调整CT变比、功率阈值等参数,确保精度。


六、典型应用场景

  1. 户用光伏系统

    • 配置单相防逆流控制箱,监测并网点电流,直接跳闸保护。

  2. 工商业储能电站

    • 配置三相防逆流控制箱,支持柔性调节,避免频繁跳闸。

  3. 微电网系统

    • 与EMS协同,实现多源协调控制,优先消纳本地发电。


总结

防逆流控制箱通过硬件采样、逻辑判断、通讯调节三步实现逆流保护,其核心是实时监测电流方向动态功率调节。在小型系统中,可直接切断电路;在大型系统中,需结合柔性调节策略,平衡发电与负载。安装调试时需重点关注CT接线、通讯配置和参数校准,确保系统稳定运行。


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