一种新能源电站子阵控制方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及新能源技术领域，更具体的，涉及一种新能源电站子阵控制方法、装置及系统。


背景技术：

2.在新能源电站中，子阵是一个基本发电单元，常规的子阵系统由光伏组件，逆变器，变压器，断路器及控制器组成。光伏组件产生的直流电经逆变器变换为交流电，再经变压器升压上送至更上一级升压电站，控制器采集逆变器、变压器相关信息和节点，并接收上级控制系统发送的命令，根据上级控制系统命令以及逆变器、变压器等设备状态控制断路器分合闸。
3.目前，控制器在检测到变压器过温、变压器压力释放、变压器瓦斯继电器动作、变压器油位低等保护信号时，直接跳闸断路器，断路器分闸子阵系统的额定电流，完成动作过程。但是，断路器频繁分闸额定电流，对断路器冲击较大，影响断路器的使用寿命。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种新能源电站子阵控制方法、装置及系统，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：
6.第一方面，本发明实施例提供的一种新能源电站子阵控制方法，包括：
7.在检测到跳闸信号的情况下，确定所述跳闸信号的紧急程度；
8.若所述跳闸信号为紧急信号，跳闸断路器；
9.若所述跳闸信号为普通信号，控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器。
10.在一些实施例中，确定所述跳闸信号的紧急程度，包括：
11.确定所述跳闸信号的类型；
12.判断所述跳闸信号的类型是否在预先设定的紧急信号范围内；
13.若是，确定所述跳闸信号为紧急信号；
14.若否，确定所述跳闸信号为普通信号。
15.在一些实施例中，所述控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器，包括：
16.控制逆变器降载；
17.判断逆变器是否降载到设定值；
18.若降载到设定值，跳闸断路器；
19.若未降载到设定值，继续控制逆变器降载。
20.在一些实施例中，所述控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器，包括：
21.控制逆变器降载；
22.判断逆变器是否降载到设定值；
23.若降载到设定值，跳闸断路器；
24.若未降载到设定值，判断降载时间是否超过预设值；
25.若降载时间超过预设值，跳闸断路器；
26.若降载时间未超过预设值，继续控制逆变器降载。
27.在一些实施例中，所述判断逆变器是否降载到设定值，包括：
28.获取逆变器电流；
29.判断所述逆变器电流是否小于设定值；
30.若是，判定逆变器降载到设定值；
31.若否，判定逆变器未降载到设定值。
32.第二方面，本发明实施例提供了一种新能源电站子阵控制装置，包括：
33.信号类型确定单元，用于在检测到跳闸信号的情况下，确定所述跳闸信号的紧急程度；
34.第一跳闸控制单元，用于在所述跳闸信号为紧急信号的情况下，跳闸断路器；
35.第二跳闸控制单元，用于在所述跳闸信号为普通信号的情况下，控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器。
36.在一些实施例中，所述信号类型确定单元，具体用于：
37.确定所述跳闸信号的类型；
38.判断所述跳闸信号的类型是否在预先设定的紧急信号范围内；
39.若是，确定所述跳闸信号为紧急信号；
40.若否，确定所述跳闸信号为普通信号。
41.在一些实施例中，所述第二跳闸控制单元，包括：
42.降载控制子单元，用于控制逆变器降载；
43.降载判断子单元，用于判断逆变器是否降载到设定值；若降载到设定值，跳闸断路器；若未降载到设定值，继续控制逆变器降载。
44.在一些实施例中，所述第二跳闸控制单元，包括：
45.降载控制子单元，用于控制逆变器降载；
46.降载判断子单元，用于判断逆变器是否降载到设定值；若降载到设定值，跳闸断路器；若未降载到设定值，触发时间判断子单元；
47.所述时间判断子单元，用于判断降载时间是否超过预设值；若降载时间超过预设值，跳闸断路器；若降载时间未超过预设值，继续控制逆变器降载。
48.在一些实施例中，所述降载判断子单元，具体用于：
49.获取逆变器电流；
50.判断所述逆变器电流是否小于设定值；
51.若是，判定逆变器降载到设定值；
52.若否，判定逆变器未降载到设定值。
53.第三方面，本发明实施例提供了一种新能源电站子阵系统，包括：光伏组件、逆变器、变压器、断路器以及控制器；
54.所述控制器，用于执行第一方面中任意一种实现方式描述的新能源电站子阵控制方法。
55.在一些实施例中，所述断路器设置于所述变压器内部或外部。
56.相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
57.本发明公开的一种新能源电站子阵控制方法、装置及系统，在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度，对于紧急信号直接跳闸断路器，保证系统安全。对于普通信号，在控制逆变器降载满足预设条件的情况后，再跳闸断路器，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
附图说明
58.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
59.图1为本发明实施例公开的一种新能源电站子阵控制方法的流程示意图；
60.图2为本发明实施例公开的另一种新能源电站子阵控制方法的流程示意图；
61.图3为本发明实施例公开的另一种新能源电站子阵控制方法的流程示意图；
62.图4为本发明实施例公开的一种新能源电站子阵控制装置的结构示意图；
63.图5为本发明实施例公开的一种新能源电站子阵系统的结构示意图。
具体实施方式
64.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
65.本发明实施例提供了一种新能源电站子阵控制方法，应用于子阵系统中的控制器，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
66.请参阅图1，本实施例公开的一种新能源电站子阵控制方法，具体包括以下步骤：
67.s101：在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度；
68.控制器实时检测跳闸信号，跳闸信号预先被划分为紧急信号和普通信号两类，紧急信号为需要紧急执行跳闸断路器动作的信号，普通信号为对执行跳闸断路器动作的时间要求不紧急的信号。
69.其中，一种确定跳闸信号的紧急程度的方法包括：确定跳闸信号的类型，判断跳闸信号的类型是否在预先设定的紧急信号范围内，若是，确定跳闸信号为紧急信号，若否，确定跳闸信号为普通信号。例如，预先设定紧急信号包括逆变器急停信号、烟感信号(即烟雾传感器检测到烟雾浓度大于阈值所发出的报警信号)、电网保护跳闸信号，普通信号包括瓦斯、温度、油位、油压、电网操作跳闸信号等。
70.s102：若跳闸信号为紧急信号，跳闸断路器；
71.s103：若跳闸信号为普通信号，控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器。
72.逆变器降载满足预先条件表示既能保证系统安全又能降低对断路器冲击的条件。
73.可见，本实施例公开的一种新能源电站子阵控制方法，在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度，对于紧急信号直接跳闸断路器，保证系统安全。对于普通信号，在控制逆变器降载满足预设条件的情况后，再跳闸断路器，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
74.可选的，逆变器降载满足预设条件为逆变器降载到设定值，该设定值通常为一个接近0的小电流值，具体值可以根据实际情况进行设置，本发明不做具体限定。当逆变器降载到设定值，此时，跳闸断路器对断路器的冲击最小，在此基础上，请参阅图2，本实施例公开的一种新能源电站子阵控制方法包括以下步骤：
75.s201：在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度；
76.若跳闸信号为紧急信号，执行s202：跳闸断路器；
77.若跳闸信号为普通信号，执行s203：控制逆变器降载；
78.控制逆变器降载的方式可以为现有的任意一种逆变器降载方式，本发明不做具体限定。
79.s204：判断逆变器是否降载到设定值；
80.若降载到设定值，执行s202：跳闸断路器；
81.若未降载到设定值，执行s203：控制逆变器降载。
82.具体的，判断逆变器是否降载到设定值可以有多种方式，如根据逆变器电流或电压判断逆变器是否降载到设定值，本实施例提供的一种可选的判断逆变器是否降载到设定值的实现方式包括：获取逆变器电流，判断逆变器电流是否小于设定值，若是，判定逆变器降载到设定值，若否，判定逆变器未降载到设定值。
83.进一步，一般逆变器能力满足预设值完全降载，而且对于普通信号也要求跳闸滞后时间不能超过该预设值，预设值在不同应用场景的取值不同，在某种应用场景下可以为20ms。因此在控制逆变器降载过程中，即使逆变器未降载到设定值但降载时间超过预设值，也要跳闸断路器。即逆变器降载满足预设条件为逆变器降载到设定值或降载时间超过预设值，在此基础上，请参阅图3，本实施例公开的一种新能源电站子阵控制方法包括以下步骤：
84.s301：在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度；
85.若跳闸信号为紧急信号，执行s302：跳闸断路器；
86.若跳闸信号为普通信号，执行s303：控制逆变器降载；
87.控制逆变器降载的方式可以为现有的任意一种逆变器降载方式，本发明不做具体限定。
88.s304：判断逆变器是否降载到设定值；
89.判断逆变器是否降载到设定值请参阅上述实施例中的s204，这里不再赘述。
90.若降载到设定值，执行s302：跳闸断路器；
91.若未降载到设定值，执行s305：判断降载时间是否超过预设值；
92.预设值在不同应用场景的取值不同，可以根据实际情况进行预先设置，本发明不做具体限定。若降载时间超过预设值，执行s302：跳闸断路器；
93.若降载时间未超过预设值，执行s303：控制逆变器降载。
94.本实施例通过将逆变器降载满足预设条件设置为逆变器降载到设定值或降载时间超过预设值，保证跳闸滞后时间不超过预设值，不影响系统各项性能。
95.基于上述实施例公开的一种新能源电站子阵控制方法，本实施例对应公开了一种新能源电站子阵控制装置，请参阅图4，该装置包括：
96.信号类型确定单元401，用于在检测到跳闸信号的情况下，确定所述跳闸信号的紧急程度；
97.第一跳闸控制单元402，用于在所述跳闸信号为紧急信号的情况下，跳闸断路器；
98.第二跳闸控制单元403，用于在所述跳闸信号为普通信号的情况下，控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器。
99.在一些实施例中，所述信号类型确定单元401，具体用于：
100.确定所述跳闸信号的类型；
101.判断所述跳闸信号的类型是否在预先设定的紧急信号范围内；
102.若是，确定所述跳闸信号为紧急信号；
103.若否，确定所述跳闸信号为普通信号。
104.在一些实施例中，所述第二跳闸控制单元403，包括：
105.降载控制子单元，用于控制逆变器降载；
106.降载判断子单元，用于判断逆变器是否降载到设定值；若降载到设定值，跳闸断路器；若未降载到设定值，继续控制逆变器降载。
107.在一些实施例中，所述第二跳闸控制单元403，包括：
108.降载控制子单元，用于控制逆变器降载；
109.降载判断子单元，用于判断逆变器是否降载到设定值；若降载到设定值，跳闸断路器；若未降载到设定值，触发时间判断子单元；
110.所述时间判断子单元，用于判断降载时间是否超过预设值；若降载时间超过预设值，跳闸断路器；若降载时间未超过预设值，继续控制逆变器降载。
111.在一些实施例中，所述降载判断子单元，具体用于：
112.获取逆变器电流；
113.判断所述逆变器电流是否小于设定值；
114.若是，判定逆变器降载到设定值；
115.若否，判定逆变器未降载到设定值。
116.本实施例公开的一种新能源电站子阵控制装置，在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度，对于紧急信号直接跳闸断路器，保证系统安全。对于普通信号，在控制逆变器降载满足预设条件的情况后，再跳闸断路器，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
117.本发明实施例还提供了一种新能源电站子阵系统，请参阅图5，包括：光伏组件、逆变器、变压器、断路器以及控制器等设备；
118.所述控制器，用于执行如下新能源电站子阵控制方法：
119.在检测到跳闸信号的情况下，确定所述跳闸信号的紧急程度；
120.若所述跳闸信号为紧急信号，跳闸断路器；
121.若所述跳闸信号为普通信号，控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器。
122.进一步，确定所述跳闸信号的紧急程度，包括：
123.确定所述跳闸信号的类型；
124.判断所述跳闸信号的类型是否在预先设定的紧急信号范围内；
125.若是，确定所述跳闸信号为紧急信号；
126.若否，确定所述跳闸信号为普通信号。
127.进一步，所述控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器，包括：
128.控制逆变器降载；
129.判断逆变器是否降载到设定值；
130.若降载到设定值，跳闸断路器；
131.若未降载到设定值，继续控制逆变器降载。
132.进一步，所述控制逆变器降载，在逆变器降载满足预设条件的情况下跳闸断路器，包括：
133.控制逆变器降载；
134.判断逆变器是否降载到设定值；
135.若降载到设定值，跳闸断路器；
136.若未降载到设定值，判断降载时间是否超过预设值；
137.若降载时间超过预设值，跳闸断路器；
138.若降载时间未超过预设值，继续控制逆变器降载。
139.进一步，所述判断逆变器是否降载到设定值，包括：
140.获取逆变器电流；
141.判断所述逆变器电流是否小于设定值；
142.若是，判定逆变器降载到设定值；
143.若否，判定逆变器未降载到设定值。
144.本实施例公开的一种新能源电站子阵系统，控制器在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度，对于紧急信号直接跳闸断路器，保证系统安全。对于普通信号，在控制逆变器降载满足预设条件的情况后，再跳闸断路器，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
145.由于对于普通信号，控制器在控制逆变器降载满足预设条件的情况后，再跳闸断路器，此时断路器仅分断变压器的励磁电流，冲击很小，也为断路器和变压器的油浸式集成封装创造了条件，也就是说，本实施例中断路器可以单独组成开关柜和变压器分开放置，也可以放置于变压器内部，减小了断路器和变压器所占空间，降低了系统总体成本。
146.本发明公开的一种新能源电站子阵控制系统，在检测到跳闸信号的情况下，确定跳闸信号的紧急程度，对于紧急信号直接跳闸断路器，保证系统安全。对于普通信号，在控制逆变器降载满足预设条件的情况后，再跳闸断路器，在保证系统安全的同时减轻对断路器的冲击，减轻断路器动作压力，延长断路器的使用寿命。
147.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
148.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
149.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
150.上述各个实施例之间可任意组合，对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。
151.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。