用于不间断供电的中压电源车智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于不间断供电的中压电源车智能控制系统，属于电力电源控制技术领域。

背景技术：

随着经济社会的发展，人们对用电质量的要求越来越高。一些单位、行业的用电设备需要24小时不间断运行。然而，为之提供电源的电力设备是需要定期检修和更换的。中压电源车是在电力设备维修时替代电网提供应急电源的设备。在利用中压电源车供电时，为了保证不间断供电，要求中压电源车具有并机、并网功能，包括单机一次并网、二次并网，并机一次并网、二次并网等功能(当进行线路检修时，为保证给负载不间断供电，电网停电前，需要先将电源车并到电网，机组与电网同时给负载供电，这叫一次并网；当线路检修完毕后，为保证电网所供电源与电源车所供电源同步，需要将电源车再次与被检修侧电网并联，叫二次并网；一台电源车所供负荷满足不了负载使用，需要与另外一台电源车并联扩容后给负载供电叫并机)。现有技术中，上述并机、一次并网、二次并网的操作是人工控制完成的，靠一线人员现场目测观察，当电源车与电源车、电源车与电网相位一致(目测一致)时，执行一系列的倒闸操作完成并机或并网。其问题是：一方面并机、并网时机掌握不准确，相位的不同步以及电压的偏差有可能给用电设备造成安全隐患；二是并机、并网操作程序复杂、环境高危，有可能给现场操作人员的人身安全带来威胁。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种用于不间断供电的中压电源车智能控制系统，该控制系统能够自动采集电网以及中压电源车的相位、电压等信息，自动完成并机、并网工作。

为实现上述目的，本实用新型一种用于不间断供电的中压电源车智能控制系统，包括检测单元、控制单元、执行单元、通信单元和监控单元；控制单元通过检测单元检测电源车发电机组及电网的电压、频率和相位信息，并通过通信单元将这些信息发送给监控单元；监控单元将并机、并网和一次并网、二次并网的指令信息通过通信单元发送给控制单元，控制单元根据此指令信息和检测信息，控制执行单元完成并机、并网和一次并网、二次并网工作；

所述检测单元包括用于本车发电机组电压、频率检测及相位角跟踪的第一互感器、用于第一电网电压、频率检测及相位角跟踪的第二互感器和用于第二电网电压、频率检测及相位角跟踪的第三互感器；

所述控制单元包括并机控制器、并网控制器和并机并网选择开关组，所述并机控制器用于本车发电机组与其他发电机组的并机控制，所述并网控制器用于本车发电机组启停控制、频率调整、一次并网控制及二次并网控制；并网控制器通过并机控制器与通信单元通信；

并机控制器通过第一互感器采集本车发电机组的电压、频率及相位角信息并传递给并网控制器；并网控制器通过第二互感器采集第一电网的电压、频率及相位角信息，通过第三互感器采集第二电网的电压、频率及相位角信息；

所述并机并网选择开关组包括并机并网选择开关、并网选择开关、并机并网选择继电器、并网选择继电器、第一开关柜合闸控制继电器、第一开关柜分闸控制继电器、第二开关柜合闸控制继电器、第二开关柜分闸控制继电器、第一开关柜合闸线圈、第一开关柜分闸线圈、第二开关柜合闸线圈、第二开关柜分闸线圈；

如图3所示，所述并机并网选择继电器线圈与并机并网选择开关串联接在24伏电源与地之间，所述并网选择继电器线圈与并网选择开关串联接在24电源与地之间；所述第一开关柜合闸控制继电器线圈一端接24伏电源，另一端分两路，一路通过并机并网选择继电器的常开点接并机控制器，另一路通过并机并网选择继电器的常闭点接并网控制器；第二开关柜合闸控制继电器和第二开关柜分闸控制继电器的线圈一端接24伏电源，另一端分别通过并网选择继电器的常开点接并网控制器；第一开关柜合闸线圈一端接24伏电源，另一端通过第一开关柜合闸控制继电器的常开点接地；第一开关柜分闸线圈一端接24伏电源，另一端通过第一开关柜分闸控制继电器的常开点接地；第二开关柜合闸线圈一端接24伏电源，另一端通过第二开关柜合闸控制继电器的常开点接地；第二开关柜分闸线圈一端接24伏电源，另一端通过第二开关柜分闸控制继电器的常开点接地；

所述第二互感器通过并网选择继电器的常闭点接入并网控制器，第三互感器通过并网选择继电器的常开点接入并网控制器；

所述执行单元包括第一开关柜和第二开关柜；第一开关柜用于并机和一次并网控制，第二开关柜用于二次并网控制。

本实用新型通过自动采集中压电源车发电机组及电网的电压、频率、相位信息，通过分析、比对，再控制电源车发电机组调整电压、相位信息，自动选择适当的时机，自动控制完成并机、一次并网、二次并网工作。一是并机、并网的时机精确，避免了因并机、并网时机不准确而由于相位偏差、电压差给设备带来的损害，二是不需要人员现场值守，避免了可能出现的人身伤害。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2本实用新型信号采集控制逻辑框图；

图3为本实用新型并机并网选择开关组及各信号采集互感器的设置原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图1所示，一种用于不间断供电的中压电源车智能控制系统，包括检测单元1、控制单元2、执行单元3、通信单元4和监控单元5；控制单元2通过检测单元1检测电源车发电机组及电网的电压、频率和相位信息，并通过通信单元4将这些信息发送给监控单元5；监控单元5将并机、并网和一次并网、二次并网的指令信息通过通信单元4发送给控制单元2，控制单元2根据此指令信息和检测信息，控制执行单元3完成并机、并网和一次并网、二次并网工作；

如图2所示，所述检测单元1包括用于本车发电机组31电压、频率检测及相位角跟踪的第一互感器11、用于第一电网62电压、频率检测及相位角跟踪的第二互感器12和用于第二电网63电压、频率检测及相位角跟踪的第三互感器13；

说明：这里所说的第一电网62是指检修前的电网，第二电网63是指检修后的电网，本质上是同一个电网，只是接入点和接入的时机不同；

如图2所示，所述控制单元2包括并机控制器22、并网控制器23和并机并网选择开关组24，所述并机控制器22用于本车发电机组31与其他发电机组的并机控制，所述并网控制器23用于本车发电机组31启停控制、频率调整、一次并网控制及二次并网控制；并网控制器23通过并机控制器22与通信单元4通信；

说明：所述并机控制器(22)属于发电机组专用控制部件,如IC-NT,其内部固化有自动同步点捕捉功能和发电机组电压和转速调整功能；所述并网控制器23属于发电机组专用控制部件,如IG-NT,其内部固化有自动同步点捕捉功能；

并机控制器22通过第一互感器11采集本车发电机组31的电压、频率及相位角信息并传递给并网控制器23；并网控制器23通过第二互感器12采集第一电网62的电压、频率及相位信息，通过第三互感器13采集第二电网63的电压、频率及相位信息；

如图3所示，所述并机并网选择开关组24包括并机并网选择开关91、并网选择开关92、并机并网选择继电器71、并网选择继电器72、第一开关柜合闸控制继电器73、第一开关柜分闸控制继电器74、第二开关柜合闸控制继电器75、第二开关柜分闸控制继电器76、第一开关柜合闸线圈81、第一开关柜分闸线圈82、第二开关柜合闸线圈83、第二开关柜分闸线圈84；

如图3所示，所述并机并网选择继电器71线圈与并机并网选择开关91串联接在24伏电源与地之间，所述并网选择继电器72与并网选择开关92串联接在24电源与地之间；所述第一开关柜合闸控制继电器73线圈一端接24伏电源，另一端分两路，一路通过并机并网选择继电器71的常开点71-1接并机控制器22，另一路通过并机并网选择继电器71的常闭点71-2接并网控制器23；第二开关柜合闸控制继电器75和第二开关柜分闸控制继电器76的线圈一端接24伏电源，另一端分别通过并网选择继电器72的常开点72-1接并网控制器23；第一开关柜合闸线圈81一端接24伏电源，另一端通过第一开关柜合闸控制继电器73的常开点73-1接地；第一开关柜分闸线圈82一端接24伏电源，另一端通过第一开关柜分闸控制继电器74的常开点74-1接地；第二开关柜合闸线圈83一端接24伏电源，另一端通过第二开关柜合闸控制继电器75的常开点75-1接地；第二开关柜分闸线圈84一端接24伏电源，另一端通过第二开关柜分闸控制继电器76的常开点75-1接地；

如图3所示，所述第二互感器12通过并网选择继电器72的常闭点72-2接入并网控制器23，第三互感器13通过并网选择继电器72的常开点72-3接入并网控制器23；

如图2所示，所述执行单元3包括第一开关柜32和第二开关柜33；第一开关柜32用于并机和一次并网控制，第二开关柜33用于二次并网控制。

本实用新型通过自动采集中压电源车发电机组及电网的电压、频率、相位信息，通过分析、比对，再控制电源车发电机组调整电压、相位信息，自动选择适当的时机，自动控制完成并机、一次并网、二次并网工作。一是并机、并网的时机精确，避免了因并机、并网时机不准确而由于相位偏差、电压差给设备带来的损害，二是不需要人员现场值守，避免了可能出现的人身伤害。

优选的，所述监控单元5为个人终端控制器，通过移动通讯网络、互联网云平台与通信单元互联。监控人员可以从远距离实现并机、并网的监控操作。人员可以不受作业场地的限制，带着个人终端控制器置身于中压电源车外围，边观察环境情况边操作控制。

其工作过程是：

并机时，将并机并网功能选择开关91切到并机功能(该开关闭合时为并机、断开时为并网)，并机并网功能选择继电器71通电吸合，第一开关柜合闸继电器73和第一开关柜分闸控制继电器74的线圈通过并机并网选择继电器71的常开点接入并机控制器22。当监控单元5给出并机控制指令时，该指令通过通信单元4传输到到并机控制器22。并机控制器22通过第一互感器11采集过来的电压、频率及相位角等信息与待并机组控制器采集来的电压、频率及相位角等信息对比，达到并机条件后并机控制器22给出合闸信号，第一开关柜合闸继电器73吸合(第一开关柜合闸继电器73线圈到并机控制器22的接入为点低电平)，其常开点73-1闭合，用于第一开关柜合闸线圈81吸合，第一开关柜32合闸，并机完成。

并机解列时，监控单元5给出解并机指令，该指令通过通信单元4传输到到并机控制器22。并机控制器22给出分闸信号(第一开关柜分闸继电器74线圈到并机控制器22的接入为点低电平)，第一开关柜分闸继电器74吸合，其常开点74-1闭合，第一开关柜分闸线圈82吸合，第一开关柜32分闸，并机解列完成。

一次并网时，将并机并网选择开关91切到并网功能，并机并网选择继电器71断电复位，其常闭点71-2接通，第一开关柜合闸继电器73和第一开关柜分闸控制继电器74通过并机并网选择继电器71的常闭点71-2切换到到并网控制器23；将并网选择开关92切到一次并网功能(开关断开为一次并网、闭合为二次并网)，并网选择继电器72断电复位，第二互感器(12)通过并网选择继电器(72)常闭点72-2接入并网控制器23。监控单元5给出一次并网指令，该指令通过通信单元4传输到并网控制器23，并网控制器23通过第一互感器11采集本车发电机组31的电压、频率及相位角等信息，通过第二互感器12采集来的第一电网62的电压、频率及相位角等信息，将二者对比，并网控制器23同时控制本车发电机组31调整相位，达到并网条件后并网控制器23给出合闸信号，控制第一开关柜继电器73吸合，其常开点73-1闭合，第一开关柜合闸线圈81吸合，第一开关柜32合闸，一次并网完成；

二次并网时，将并机并网选择开关91切到并网功能，并机并网选择继电器71断电复位，其常闭点71-2接通，第一开关柜合闸继电器73和第一开关柜分闸控制继电器74通过并机并网选择继电器71的常闭点71-2切换到到并网控制器23；将并网选择开关92切到二次并网，并网选择继电器72通电，第三互感器13通过并网选择继电器72的常开点72-2接入并网控制器23。监控单元5给出二次并网控制指令，该指令通过通信单元4、并机控制器22传递到并网控制器23，并网控制器23将第一互感器11采集过来的本车发电机组31的电压，频率及相位角等信息与第三互感器13采集来的第二电网63的电压，频率及相位角等信息对比，达到并网条件后，并网控制器23给出合闸信号，第二开关柜合闸继电器75吸合，其常开点75-1闭合，第二开关柜合闸线圈83吸合，第二开关柜33合闸，二次并网完成；

一次并网二次并网解列，按以上一次并网，二次并网顺序进行反方向操作，分别通过第二开关柜分闸继电器76和第一开关柜分闸继电器74控制第二开关柜分闸线圈84和第一开关柜分闸线圈82实现第二开关柜33和第一开关柜32分闸，解列即完成。