用於小型燃氣發電機組新型併網控制系統的製作方法
2023-12-04 15:46:51 1
用於小型燃氣發電機組新型併網控制系統的製作方法
【專利摘要】一種用於小型燃氣發電機組新型併網控制系統的分布式電源併網控制系統，具備自動併網、自動保護和防孤島功能，結構簡單、控制準確、可靠耐用。
【專利說明】用於小型燃氣發電機組新型併網控制系統
【技術領域】
[0001]一種分布式電源併網控制系統，主要適用於小型燃氣發動機為動力的分布式電源。
【背景技術】
[0002]我國分布式電源接入電網技術規定，5KW?200KW分布式電源接入電網的技術標準要求完全一樣，併網系統的功能結構自然一樣，在功能結構相同的情況下，大小電器設備不同於大小機械設備有大幅度的成本差別；例如，相同結構、相同功能、相同質量、不同功率(5kw?200kw)的內燃機，它們的造價成本可以相差很多倍，而相同結構、相同功能、相同質量、不同功率(5kw?200kw)的併網櫃，它們的造價成本最大相差不會超過一倍；因此，相對於大功率(200kw)分布式電源而言，小功率(20kw)分布式電源併網系統的成本佔分布式電源總成本的比例明顯增大，這個因素是造成小功率分布式電源併網應用在經濟上不合理的重要因素之一，這個因素嚴重阻礙分布式電源(用小型燃氣發動機為動力的分布式電源)的併網應用，制約了數以萬計小能量分布式燃氣資源的開發利用，因此，如何在功能指標滿足國家電網技術規定的前提下，大幅度降低小型分布式電源併網系統的造價成本，成為我國小型分布式電源併網應用研究的突出問題；另一方面，由於小型分布式電源數量巨大，併網點分散，電網公司無法做到每個小型分布式電源併網點都具備有線通信控制條件，小型分布式電源處於孤立控制狀態，電網公司無法統一控制小型分布式電源的啟停，這種情況下，當電網失壓(電網停電)時，小型分布式電源(以小型燃氣發動機為動力的電源)不會自動停機而形成孤島現象，這種情況發生時，由於供電狀態未知，有可能危及電網線路維修人員和用戶的生命安全，因此，如何在經濟性許可的前提下實現小型分布式電源防孤島自動保護功能，成為推廣小型分布式電源併網應用迫切需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:在保證功能滿足國家電網技術規定的前提下，簡化分布式電源併網系統的結構，降低成本，實現自動防孤島功能，使小型燃氣發電機組併網應用產生經濟效益，促進小能量分布式燃氣資源的開發利用。
[0004]本系統由:併網解列執行裝置、併網準同期電壓檢測控制裝置、併網點頻率檢測控制裝置、併網點電壓電流檢測控制裝置和防孤島自動保護裝置組成；併網解列執行裝置由併網接觸器、解列繼電器、作業接觸器、起動接觸器、起動觸發開關組成；併網接觸器為三相交流接觸器，併網接觸器的一端與電網連接，另一端與發電機連接；併網接觸器上有併網自鎖開關；併網接觸器電磁線圈的一端與電網的一相電路連接，另一端經併網準同期電壓檢測控制裝置的繼電器與電網的另一相連接、經作業接觸器和併網自鎖開關與發電機輸出端的另一相電路連接；解列繼電器為常閉觸點開關，解列繼電器電磁線圈的一端接地，另一端經智能轉速表報警觸點與正電源連接、經併網點電壓電流檢測控制裝置的控制繼電器和狀態開關與正電源連接；作業接觸器為交流接觸器，作業接觸器電磁線圈的一端經解列繼電器觸點開關與電網的一相電路連接，另一端經自身的一組觸點開關與電網的另一相電路連接，經起動接觸器一組觸點開關與電網的另一相電路連接；起動接觸器為交流接觸器，起動接觸器電磁線圈的一端與電網的一相電路連接，另一端經起動觸發開關與電網的另一相電路連接；併網準同期電壓檢測控制裝置由變壓器、整流器、一次分壓電阻、穩壓二極體、分流三極體、二次分壓電阻、偏流三極體、偏置電阻、控制三極體和繼電器組成；變壓器初級線圈兩端分別與併網接觸器兩端的同一相電路連接；變壓器次級與整流器連接；整流器負極接地，正極與一次分壓電阻連接；穩壓二極體正極連接在一次分壓電阻與二次分壓電阻之間的電阻路上，穩壓二極體負極與分流三極體基極連接；分流三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極連接在一次分壓電阻與二次分壓電阻之間的電路上；二次分壓電阻與偏流三極體基極連接；偏流三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與控制三極體基極連接；控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器電磁線圈連接；偏置電阻的一端與控制三極體基極連接，另一端與繼電器電磁線圈的電源輸入端連接；電磁線圈電源輸入端經智能轉速表報警觸點開關與正電源連接；併網準同期電壓檢測控制裝置有三組相同的控制電路，分別與併網接觸器兩端的三相電路對應連接；三組準同期電壓檢測控制電路的三個繼電器觸點開關為串聯關係，串聯在併網接觸器電磁線圈的電流迴路上；併網點頻率檢測控制裝置由智能電子轉速表組成；智能電子轉速表輸入脈衝信號的觸發點安裝在發電機轉子軸上，智能電子轉速表具備上下限轉速繼電器輸出報警功能，上下限轉速點可以自行設定，繼電器輸出報警觸點開關與解列繼電器電磁線圈連接；智能轉速表的工作電源來自發電機輸出端；併網點電壓電流檢測控制裝置由變壓器、變換器、電壓信號整流器、電流信號整流器、分壓電阻、超壓檢測二極體、欠壓檢測二極體、過流檢測二極體、超壓過流控制三極體、欠壓偏置三極體、欠壓控制三極體、欠壓偏置電阻、限流電阻、欠流偏置三極體、欠流控制三極體、欠流偏置電阻、和繼電器組成；變壓器初級線圈並聯在電網的相電壓上，次級線圈與電壓信號整流器連接；電壓信號整流器負極接地，正極與超壓檢測二極體正極連接，與分壓電阻連接；超壓檢測二極體為穩壓二極體，負極與超壓過流控制三極體基極連接；超壓過流控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器的電磁線圈連接；分壓電阻與欠壓檢測二極體正極連接；欠壓檢測二極體為穩壓二極體，負極與欠壓偏置三極體基極連接；欠壓偏置三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與欠壓控制三極體基極連接；欠壓控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器電磁線圈連接，基極通過欠壓偏置電阻與電源輸入端連接；變換器初級線圈串聯在電流互感器輸出線圈的迴路上；電流互感器串聯在相應的三相電路中；變換器次級線圈與電流信號整流器連接；電流信號整流器負極接地，正極與過流檢測二極體正極、限流電阻連接；過流檢測二極體負極與超壓過流控制三極體基極連接；限流電阻與欠流偏置三極體基極連接；欠流偏置三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與欠流控制三極體基極連接；欠流控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器電磁線圈連接；欠流偏置電阻的一端與欠流控制三極體基極連接，另一端與正電源輸入端連接；併網點電壓電流檢測裝置有三組相同的檢測控制電路，它們的信號輸入端分別與電網的三相電路連接，它們的輸出信號共用一個繼電器，繼電器為常開觸點開關，常開觸點開關的一端經狀態開關與正電源連接，另一端與解列繼電器電磁線圈連接；防孤島自動保護裝置由智能轉速表、發動機電子調速器、狀態開關組成；智能轉速表為電子式智能轉速表，轉速表的轉速輸入信號脈衝觸發點安裝在發電機轉子軸端上，智能轉速表具備上下限轉速繼電器觸點輸出報警功能，上下限轉速點可以自行設定，繼電器輸出報警觸點開關的一端與正電源連接，另一端與解列繼電器的電磁線圈連接；狀態開關與發動機電子調速器升速接線端子連接。
[0005]與現有技術對比，本系統不是直接測量併網點電頻率實現過頻、欠頻控制保護，而是通過間接測量發電機轉速實現過頻、欠頻、防孤島自動保護功能，用簡單的辦法解決複雜的問題，不但降低了成本，而且提高了檢測精度和控制可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]附圖1是「用於小型燃氣發電機組新型併網系統」的原理結構示意圖；
[0007]附圖2是「併網準同期電壓檢測控制裝置」結構示意圖；
[0008]附圖3是「併網點電壓電流檢測控制裝置」結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]見附圖，本系統由:併網解列執行裝置、併網準同期電壓檢測控制裝置、併網點頻率檢測控制裝置、併網點電壓電流檢測控制裝置和防孤島自動保護裝置組成；併網解列執行裝置由:併網接觸器3、解列繼電器5、作業接觸器6、起動接觸器8、起動觸發開關10組成；併網接觸器3為交流接觸器，併網接觸器3的一端與電網連接、另一端與發電機連接；併網接觸器上有併網自鎖開關2;併網接觸器3電磁線圈的一端與電網的一相電路連接，另一端經併網準同期電壓檢測控制裝置I的繼電器20觸點開關與電網的的另一相電路連接，經作業接觸器6和併網自鎖開關2與發電機輸出端的另一相電路連接；解列繼電器5為常閉觸點開關，解列繼電器5電磁線圈的一端接地，另一端經智能轉速表4的報警觸點開關與正電源連接，經併網點電壓電流檢測控制裝置9的繼電器33觸點開關和狀態開關7與正電源連接；作業接觸器6為交流接觸器，作業接觸器6電磁線圈的一端經解列繼電器5常閉觸點開關與電網的一相電路連接，另一端經自身的一組觸點開關與電網的另一相電路連接，經起動接觸器8 —組觸點開關與電網的另一相電路連接；起動觸發器8為交流接觸器，起動接觸器8電磁線圈的一端與電網連接，另一端經起動觸發開關10與電網的另一相連接；併網準同期電壓檢測控制裝置I (附圖2)由變壓器11、整流器12、一次分壓電阻13、穩壓二極體14、分流三極體15、二次分壓電阻16、偏流三極體17、偏置電阻18、控制三極體19和繼電器20組成；變壓器11初級線圈兩端分別與併網接觸器3兩端的同一相電路連接；變壓器11次級線圈與整流器12連接；整流器12負極接地，正極與一次分壓電阻13連接；穩壓二極體14正極連接在一次分壓電阻13與二次分壓電阻16之間的電路上，負極與分流三極體15基極連接；分流三極體15為NPN三極體，發射極接地，集電極連接在一次分壓電阻13與二次分壓電阻16之間的電路上；二次分壓電阻16與分流三極體17基極連接；分流三極體17為NPN三極體，發射極接地，集電極與控制三極體19基極連接；控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器20電磁線圈連接；偏置電阻18的一端與控制三極體19基極連接，另一端與電源輸入端連接；繼電器20電磁線圈的電源輸入端經智能轉速表4報警觸點開關與正電源連接；併網準同期電壓檢測控制裝置I有三組相同的控制電路(附圖2)，它們的變壓器11初級線圈分別與併網接觸器3兩端的三相電路對應連接；三組併網準同期電壓檢測控制電路(附圖2)三個繼電器20的觸點開關為串聯關係，串接在併網接觸器3電磁線圈的電流迴路上；併網點頻率檢測控制裝置由電子智能轉速表4組成；電子智能轉速表4輸入脈衝信號的觸發點安裝在發電機轉子軸上，電子智能轉速表4具備上下轉速繼電器輸出報警功能，上下限轉速點可以自行設定；電子智能轉速表的繼電器輸出報警觸點開關與解列繼電器5電磁線圈連接；電子智能轉速表4的工作電源來自發電機輸出端；併網點電壓電流檢測控制裝置9 (附圖3)由變壓器21、變換器22、電壓信號整流器23、電流信號整流器24、分壓電阻25、超壓檢測二極體26、欠壓檢測二極體27、過流檢測二極體28、超壓過流控制三極體29、欠壓偏置三極體30、欠壓控制三極體32、欠壓偏置電阻31、限流電阻34、欠流偏置三極體35、欠流控制三極體36、欠流偏置電阻37和繼電器33組成；變壓器21的初級線圈並聯在電網的相電壓上，次級線圈與電壓信號整流器23連接；電壓信號整流器23負極接地，正極與超壓檢測二極體26連接，與分壓電阻25連接；超壓檢測二極體26為穩壓二極體，負極與超壓過流控制三極體29基極連接；超壓過流控制三極體29為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器33的電磁線圈連接；分壓電阻25與欠壓檢測二極體27正極連接；欠壓檢測二極體27為穩壓二極體，負極與欠壓偏置三極體30基極連接；欠壓偏置三極體30為NPN三極體，發射極接地，集電極與欠壓控制三極體32基極連接；欠壓控制三極體32為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器33電磁線圈連接，基極通過偏置電阻31與電源輸入端連接；變換器22初級線圈串聯在電流互感器輸出線圈的迴路上，電流互感器串聯在相應的三相電路中；變換器22次級線圈與電流信號整流器24連接，電流信號整流器24負極接地，正極與過流檢測二極體28連接；過流檢測二極體28為穩壓二極體，負極與超壓過流控制三極體29基極連接；限流電阻34與欠流偏置三極體35基極連接；欠流偏置三極體35為NPN三極體，發射極接地，集電極與欠流控制三極體36基極連接；欠流控制三極體36為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器33電磁線圈連接，基極通過欠流控制偏置電阻37與電源輸入端連接；併網點電壓電流檢測控制裝置9有三組檢測控制電路(附圖3)，它們的信號輸入端分別與電網的三相電路連接，它們的控制輸出端並聯共用一個繼電器33，繼電器33為常開觸點開關，常開觸點開關的一端經狀態開關與正電源連接，另一端與解列繼電器5的電磁線圈連接；防孤島自動保護裝置由智能轉速表4、發動機電子調速器、狀態開關7組成；智能轉速表4為電子智能轉速表，轉速表的轉速輸入信號脈衝觸發點安裝在發電機轉子軸端上，轉速表具備上下限轉速繼電器觸點報警輸出功能，上下限轉速點可以自行設定，繼電器輸出報警觸點開關的一端與正電源連接，另一端與發動機調速器升速接線端子連接。
[0010]靜態時，併網接觸器3的觸點開關處於分離狀態，電網與發電機處於隔離狀態；作業接觸器6、起動接觸器8的觸點處於分離狀態，起動觸發開關10處於分開狀態；併網準同期電壓檢測控制裝置I的三組準同期電壓檢測控制電路的三個繼電器20的觸點都處於分離狀態；併網點電壓電流檢測控制裝置9的繼電器33的觸點開關處於分離狀態；智能轉速表4繼電器輸出報警觸點開關處於下限轉速閉合狀態；狀態開關7位於同期合閘位置，併網點電壓電流檢測控制裝置9的工作電源迴路處於斷開狀態。
[0011]工作初始，人為閉合起動觸發開關10，起動接觸器8電磁線圈得到電流工作，觸點閉合，發動機起帶動發電機工作，另一方面，由於起動接觸器8的觸點閉合，作業接觸器6電磁線圈得到電流工作，作業接觸器6的觸點閉合，部分接通併網接觸器3電磁線圈的電流迴路，同時鎖定自身電磁線圈的電流迴路；發動機起動後，起動觸發開關10分離，起動接觸器8停止工作，作業接觸器6由於自身的觸點開關鎖定了自身電磁線圈的電流迴路而依舊保持工作狀態；當發動機帶動發電機達到一定轉速時，發電機開始發電，發電機電源向轉速表4、狀態開關7提供工作電源，此時，由於狀態開關處於準同期合閘位置，併網點電壓電流檢測控制裝置9沒有得到工作電源處於靜止狀態，併網準同期電壓檢測控制裝置I也因發電機轉速未達到設定下限轉速(1485r / mim)智能轉速表4處於下限轉速報警狀態而未向併網準同期電壓檢測控制裝置I提供工作電源，併網準同期電壓檢測控制裝置I處於靜止狀態；當發電機轉速達到1485r / mim後，發電頻率也達到49.5Hz,智能轉速表4下限轉速報警解除、同時向併網準同期電壓檢測裝置I供給工作電源，併網準同期電壓檢測控制裝置I工作後，因為併網準同期電壓檢測控制裝置I的工作前提條件是發電機轉速達到1485r / min，發電頻率達到49.5Hz，所以，本裝置不存在合閘時刻頻率不一致的可能性；另一方面，由於發電機轉速(r / min)與頻率(Hz)的關係為30:1，而經濟型智能電子轉速表(135元/臺)的絕對誤差值不超過I轉，所以，本裝置的頻率測量精度達到I / 30Hz =
0.03Hz，而現有常用電子頻率檢測設備的絕對誤差值為0.1Hz，顯然，本系統的頻率檢測精確度比現有技術提高了三倍，如果需要進一步提高頻率檢測精確度，只要在發電機轉子軸端相同的圓周上增加觸發點提高智能轉速表4輸入觸發信號的觸發次數即可，在智能電子轉速表4測量範圍許可的情況下，轉速表輸入信號的觸發次數增加一倍，頻率測量精確度就可以提高一倍，而關於智能轉速表輸入信號觸發次數的提高，基本上不用增加成本；下述併網準同期電壓檢測控制過程；如果相位正確、電壓正常、三組準同期電壓檢測控制電路的輸入電壓信號大小相等、同步變化，如果兩個電源(發電機與電網)的功角相差較大，三個輸入信號電壓就較高，整流器12輸出的電壓較高，三極體17保持飽和狀態，三極體19保持截止狀態；當兩個電源的功角重合時，三個輸入電壓達到最低，整流器12輸出電壓低於三極體17正偏道通電壓(0.6V)，三極體17由飽和通道狀態變為截止狀態，集電極電位升高，三極體19得到正偏電壓道通，繼電器20電磁線圈得到工作電流觸點閉合，由於三組電路的輸入信號電壓幅度，時間一致，所以它們的繼電器20觸點閉合的時刻也一致，三個繼電器觸點同時閉合向併網接觸器3電磁線圈輸送合閘信號，接通併網接觸器3電磁線圈的電流迴路，併網接觸器3工作，觸點閉合，發電機與電網連接，併網過程完成；一次分壓電阻13和二次分壓電阻16的作用是在輸入信號電壓超過三極體17的正偏電壓(0.7V)時，分擔多餘部分的電壓，二極體14、三極體15的作用是在二次分壓電阻16壓降達到一定值時，實現分流穩壓，阻止三極體17的正偏電流隨輸入信號電壓的提高進一步增大，保證三極體17的工作安全；電阻18的作用是三極體17截止時，向三極體19提供正偏電流；併網完成後，併網接觸器3電磁線圈的另一條電流迴路同時形成，該電流迴路從併網接觸器3電磁線圈的一端經作業接觸器6的一組觸點開關和併網自鎖開關2與發電機輸出端的另一相電路連接，目的是在狀態開關7轉換時(狀態開關關閉併網準同期電壓檢測控制裝置I的工作電源時)保持併網接觸器3正常工作，另一方面，為實現自動解列功能創造條件；上述工作過程，如果電路連接相位不正確，三組準同期檢測控制電路的輸入電壓信號就不同步變化，三個串聯繼電器的觸點閉合時刻就會錯開，併網準同期電壓檢測裝置I就不會輸出合閘信號，達到阻止非同期合閘目的；如果兩組電源(發電機與電網)中的某一組出現缺相現象時，或兩組電源中的某一相電壓不正常時，三組準同期電壓檢測控制電路中，對應該相(不正常的那一相)電路的準同期輸入電壓信號就會偏高，對應該相的整流器12輸出的最低電壓就高於三極體17的正偏道通電壓，三極體沒有機會進入截止狀態，三極體19也沒有機會進入道通狀態，相對該相的繼電器20觸點就不接通，併網準同期電壓檢測控制裝置I拒絕輸出合閘信號，達到阻止非同期合閘目的；併網成功後，人為把狀態開關7轉向作業保護位置，狀態開關7斷開併網準同期檢測控制裝置I的工作電源，接通併網點電壓電流檢測控制裝置9的工作電源，同時向發動機電子調速器提供升速信號，發動機調速執行器提高發動機轉速(加大節氣門開度)，但是，此時發電機組已經與電網連接，發電機轉速受電網頻率控制，發動機需然接到了調速器的加速信息(發動機節氣門已經開大)，但是發動機已經沒有能力再提高轉速了，發電機依舊在標準轉速(1500r / min)的狀態下運行；本系統的併網點電壓電流檢測控制裝置9有三組檢測控制電路(附圖3)，它們的輸入信號端分別與三相電路對接，由於三組檢測控制電路的輸出端並聯共用一個繼電器33，所以三相電路中任何一相電路發生不正常現象時，繼電器33都工作，系統都能實現解列保護功能；例如:某相併網點電壓偏高，對應該相電路的電壓信號整流器23輸出的電壓信號幅值就會偏高，超壓檢測二極體26就擊穿道通，三極體29得到正向偏置道通工作，繼電器33電磁線圈通電工作，觸點閉合，正電源通過觸點開關向解列繼電器5電磁線圈提供工作電流，解列繼電器5工作，觸點分離，併網接觸器3電磁線圈的電流迴路斷開，併網接觸器3停止工作，發電機與電網分離，超壓保護功能實現；例如，併網點某相或全部電壓偏低，相對應偏低電路的電壓信號整流器23輸出電壓就會偏低，欠壓檢測二極體27由擊穿道通狀態變為反偏截止狀態，三極體30失去正偏電流進入截止狀態，電阻31向三極體32提供工作偏流，三極體32道通，繼電器33工作觸點閉合，向解列斷電器5電磁線圈輸送工作電流，解列繼電器5工作，觸點分離，併網接觸器3因電磁線圈電流迴路斷開而停止工作，觸點分離，發電機與電網脫離，欠壓保護功能實現；例如，併網點某相電路出現電流過大或短路現象時，對應該相電路的變換器22輸出信號電壓幅度超出正常值，整流器24輸出電壓也超出正常值，過流檢測二極體28擊穿道通，三極體29得到正偏電流而導通，繼電器33工作觸點閉合，正電源經觸點開關33向解列繼電器5電磁線圈提供工作電流，解列繼電器5工作觸點分離，併網接觸器3停止工作觸點分離，發電機與電網分開，過流保護功能實現；例如，併網機組出現故障時，機組輸出功率降低，當機組輸出電流使得電流信號整流器24的輸出電壓低於三極體35的正偏導通電壓(0.6V)時，三極體35從道通狀態變為截止狀態，電阻37向三極體36提供正偏電流，三極體36工作道通，控制繼電器33工作觸點閉合，解列繼電器5工作觸點分離，併網接觸器3停止工作發電機與電網分離，故障保護功能實現；電阻34的作用是限制電流，保護三極體35 ;例如，併網點頻率高於50.2Hz時，發電機轉速跟隨升高超過智能轉速表4的上限轉速(1506r / mim)，智能轉速表4輸出報警信號，該信號向解列繼電器5的電磁線圈提供工作電流，解列繼電器5工作觸點分離，併網接觸器3停止工作發電機與電網分離，過頻保護功能實現；例如，併網點頻率低於49.5Hz時,發電機轉速也跟隨低於智能轉速表4設定的下限轉速(1485r / mim)，智能轉速表4輸出下限轉速報警信號，該報警信號向解列繼電器5電磁線圈提供工作電流，解列繼電器5工作觸點分離，併網接觸器3停止工作發電機與電網分開，欠頻保護功能實現；例如，在併網點電壓、電流、頻率都正常的情況下，電網突然失壓(停電)時，有可能出現兩種情況；第一種情況是併網機組輸出功率小於失壓電網的負載功率，此時，發電機轉速因負荷過重而降低，發電頻率自然降低，當發電機轉速低達1485r / mim時,發電頻率也跟隨降低達到49.5Hz,發動機轉速達到智能轉速表4的下限轉速1485r / mim，轉速表4向解列繼電器5輸出報警信號，解列繼電器5工作觸分離，併網接觸器3電磁線圈的電流迴路斷開，併網接觸器3停止工作，發電機與電網分離，防孤島功能實現；第二種情況是，電網失壓後，失壓電網負載小於併網機組的輸出功率，此時，由於發動機功率有餘量，發動機轉速不會自動降低，相反，由於之前狀態開關已經給發動機電子調速器提供升速信號，調速執行器也已經實現了提速動作(執行器已經加大了發動機節氣門開度)，當時由於受電網頻率控制轉速無法提高，現在電網失壓後，發電機處於孤立狀態，之前輸入的升速信號就發揮了作用，使得發動機轉速提高，當發動機轉速達到智能轉速表4設定的上限轉速1506r / mim時,智能轉速表向解列繼電器5電磁線圈輸送工作電流,解列繼電器5工作觸點分離，併網接觸器3停止工作發電機與電網分開，防孤島功能實現。
【權利要求】
1.一種用於分布式電源併網控制系統，其特徵在於由:併網解列執行裝置、併網準同期電壓檢測控制裝置、併網點頻率檢測控制裝置、併網點電壓電流檢測控制裝置和防孤島自動保護裝置組成；併網解列執行裝置由併網接觸器、解列繼電器、作業接觸器、起動接觸器、起動觸發開關組成；併網接觸器為三相交流接觸器，併網接觸器的一端與電網連接，另一端與發電機連接；併網接觸器上有併網自鎖開關；併網接觸器電磁線圈的一端與電網的一相電路連接，另一端經併網準同期電壓檢測控制裝置的繼電器與電網的另一相連接、經作業接觸器和併網自鎖開關與發電機輸出端的另一相電路連接；解列繼電器為常閉觸點開關，解列繼電器電磁線圈的一端接地，另一端經智能轉速表報警觸點與正電源連接、經併網點電壓電流檢測控制裝置的控制繼電器和狀態開關與正電源連接；作業接觸器為交流接觸器，作業接觸器電磁線圈的一端經解列繼電器觸點開關與電網的一相電路連接，另一端經自身的一組觸點開關與電網的另一相電路連接，經起動接觸器一組觸點開關與電網的另一相電路連接；起動接觸器為交流接觸器，起動接觸器電磁線圈的一端與電網的一相電路連接，另一端經起動觸發開關與電網的另一相電路連接；併網準同期電壓檢測控制裝置由變壓器、整流器、一次分壓電阻、穩壓二極體、分流三極體、二次分壓電阻、偏流三極體、偏置電阻、控制三極體和繼電器組成；變壓器初級線圈兩端分別與併網接觸器兩端的同一相電路連接；變壓器次級與整流器連接；整流器負極接地，正極與一次分壓電阻連接； 穩壓二極體正極連接在一次分壓電阻與二次分壓電阻之間的電阻路上，穩壓二極體負極與分流三極體基極連接；分流三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極連接在一次分壓電阻與二次分壓電阻之間的電路上；二次分壓電阻與偏流三極體基極連接；偏流三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與控制三極體基極連接；控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器電磁線圈連接；偏置電阻的一端與控制三極體基極連接，另一端與繼電器電磁線圈的電源輸入端連接；電磁線圈電源輸入端經智能轉速表報警觸點開關與正電源連接；併網準同期電壓檢測控制裝置有三組相同的控制電路，分別與併網接觸器兩端的三相電路對應連接；三組準同期電壓檢測控制電路的三個繼電器觸點開關為串聯關係，串聯在併網接觸器電磁線圈的電流迴路上；併網點頻率檢測控制裝置由智能電子轉速表組成；智能電子轉速表輸入脈衝信號的觸發點安裝在發電機轉子軸上，智能電子轉速表具備上下限轉速繼電器輸出報警功能，上下限轉速點可以自行設定，繼電器輸出報警觸點開關與解列繼電器電磁線圈連接；智能轉速表的工作電源來自發電機輸出端；併網點電壓電流檢測控制裝置由變壓器、變換器、電壓信號整流器、電流信號整流器、分壓電阻、超壓檢測二極體、欠壓檢測二極體、過流檢測二極體、超壓過流控制三極體、欠壓偏置三極體、欠壓控制三極體、欠壓偏置電阻、限流電阻、欠流偏置三極體、欠流控制三極體、欠流偏置電阻、和繼電器組成；變壓器初級線圈並聯在電網的相電壓上，次級線圈與電壓信號整流器連接；電壓信號整流器負極接地，正極與超壓檢測二極體正極連接，與分壓電阻連接；超壓檢測二極體為穩壓二極體，負極與超壓過流控制三極體基極連接；超壓過流控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器的電磁線圈連接；分壓電阻與欠壓檢測二極體正極連接；欠壓檢測二極體為穩壓二極體，負極與欠壓偏置三極體基極連接；欠壓偏置三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與欠壓控制三極體基極連接；欠壓控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器電磁線圈連接，基極通過欠壓偏置電阻與電源輸入端連接；變換器初級線圈串聯在電流互感器輸出線圈的迴路上；電流互感器串聯在相應的三相電路中；變換器次級線圈與電流信號整流器連接；電流信號整流器負極接地，正極與過流檢測二極體正極、限流電阻連接；過流檢測二極體負極與超壓過流控制三極體基極連接；限流電阻與欠流偏置三極體基極連接；欠流偏置三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與欠流控制三極體基極連接；欠流控制三極體為NPN三極體，發射極接地，集電極與繼電器電磁線圈連接；欠流偏置電阻的一端與欠流控制三極體基極連接，另一端與正電源輸入端連接；併網點電壓電流檢測裝置有三組相同的檢測控制電路，它們的信號輸入端分別與電網的三相電路連接，它們的輸出信號共用一個繼電器，繼電器為常開觸點開關，常開觸點開關的一端經狀態開關與正電源連接，另一端與解列繼電器電磁線圈連接；防孤島自動保護裝置由智能轉速表、發動機電子調速器、狀態開關組成；智能轉速表為電子式智能轉速表，轉速表的轉速輸入信號脈衝觸發點安裝在發電機轉子軸端上，智能轉速表具備上下限轉速繼電器觸點輸出報警功能，上下限轉速點可以自行設定，繼電器輸出報警觸點開關的一端與正電源連接，另一端與解列繼電器的電磁線圈連接；狀態開關與發動機電子調速器升速接線端子連接。
2.根據權利要求1所述的「併網點頻率檢測控制裝置」，其特徵在於由:智能轉速表和併網接觸器組成；智能轉速表輸入信號的觸發點安裝在併網發電機轉子軸端上；智能轉速表具備上下限轉速繼電器觸點開關輸出功能，繼電器觸點開關串聯在併網接觸器電磁線圈的電源迴路上。
3.根據權利要求1所述的「防孤島保護裝置」，其特徵在於由:智能轉速表、併網接觸器、發動機電子調速器、狀態開關組成；智能轉速表輸入信號的觸發點安裝在併網發電機轉子軸端上；智能轉速表具備上下限轉速繼電器觸點開關輸出功能；繼電器觸點開關串聯在併網接觸器電磁線圈的電源迴路上；狀態開關與發動機電子調速器的升速輸入接線端子連接。`
【文檔編號】H02H7/00GK103595075SQ201310489284
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】蒙國寧 申請人:蒙國寧