发电控制电路和发电系统的制作方法

本发明涉及发电控制技术领域，具体而言，涉及一种发电控制电路和发电系统。

背景技术：

随着发电技术和控制技术的不断提高，发电的控制过程得到了越来越多的优化，以使发电控制技术的应用范围得到了极大地拓宽。其中，在发电机与母线并网时，通过采用发电控制电路以避免电机输出电压和母线电压不匹配而造成并网失败的问题。

经发明人研究发现，现有的发电控制电路中，由于电压调节的精度低，容易导致因进线断路器在发电机输出电压和母线电压不匹配时闭合而在发电机和母线之间产生一高压冲击电流的问题，进而因该高压冲击电流进入发电机而造成发电机烧毁的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发电控制电路和发电系统，以解决进线断路器在发电机输出电压和母线电压不匹配时闭合的问题，进而解决闭合时因不匹配而造成发电机烧毁的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种发电控制电路，应用于发电系统。所述发电系统包括发电机和母线，所述发电控制电路包括电压调节器、进线断路器、电流检测电路以及电压检测电路。

所述发电机和所述母线通过所述进线断路器连接，所述电流检测电路设置于所述发电机且输出端与所述电压调节器的输入端连接，所述电压检测电路的输入端与所述发电机的输出端连接、输出端与所述电压调节器的输入端连接，所述电压调节器的输出端与所述发电机的励磁绕组。

所述电流检测电路检测所述发电机输出端的电流值并发送至所述电压调节器，所述电压检测电路检测所述机输出端的电压值并发送至所述电压调节器，所述电压调节器根据接收到的电流值和电压值控制所述励磁绕组的工作电流以控制所述发电机的输出电压，以使所述输出电压达到母线电压值时，控制所述进线断路器闭合以使所述发电机的输出端与所述母线连通。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述电流检测电路包括第一电流互感器、第二电流互感器以及第三电流互感器。

所述第一电流互感器、第二电流互感器以及第三电流互感器分别设置于所述发电机三相输出端，且输出端分别与所述电压调节器的输入端连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述电压检测电路包括第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器以及第一变压器，所述第一变压器包括耦合连接的第一初级线圈和第一次级线圈。

所述第一熔断器、第二熔断器以及第三熔断器的一端分别与所述发电机的三相输出端连接、另一端分别与所述第一初级线圈的各相绕组连接，所述第一次级线圈的各相绕组分别与所述电压调节器的输入端连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述第一初级线圈的各相绕组呈三角形连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述发电系统还包括用于驱动所述发电机的柴油机，所述发电控制电路还包括转速调节器。

所述转速调节器的输入端与所述电流检测电路的输出端和所述电压检测电路的输出端分别连接、输出端与所述柴油机连接，以根据所述电流检测电路检测到的电流值和所述电压检测电路检测到的电压值控制所述柴油机的转速。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述电压检测电路还包括第四熔断器、第五熔断器、第六熔断器以及第二变压器，所述第二变压器包括耦合连接的第二初级线圈和第二次级线圈。

所述第四熔断器、第五熔断器以及第六熔断器的一端分别与所述发电机的三相输出端连接、另一端分别与所述第二初级线圈的各相绕组连接，所述第二次级线圈的各相绕组分别与所述转速调节器的输入端连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述第二初级线圈的各相绕组呈星形连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述电流检测电路还包括电流显示器，所述电压检测电路还包括电压显示器和按钮开关。

所述电流显示器连接于所述转速调节器的输入端与所述电流检测电路的输出端之间，所述电压显示器通过所述按钮开关与所述第二次级线圈的各相绕组连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述发电控制电路中，所述发电控制电路还包括无功功率显示器和有功功率显示器。

所述无功功率显示器的输入端与所述电流检测电路的输出端和所述第二次级线圈的各相绕组分别连接，所述有功功率显示器的输入端与所述无功功率显示器的输出端和所述第二次级线圈的各相绕组连接。

在上述基础上，本发明实施例还提供了一种发电系统，包括发电机、母线以及上述发电控制电路，所述发电机与所述母线通过所述发电控制电路连接。

本发明提供的发电控制电路和发电系统，通过电压调节器、电流检测电路以及电压检测电路的配合设置，电压调节器可以根据电流检测电路和电压检测电路的检测结果调节发电机的输出电压，从而解决进线断路器在发电机输出电压和母线电压不匹配时闭合的问题，进而解决闭合时因不匹配而造成发电机烧毁的问题，极大地提高了发电控制电路的实用性和可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的发电控制电路的应用原理图。

图2为本发明实施例提供的电压检测电路的电路原理图。

图3为本发明实施例提供的电压检测电路的另一电路原理图。

图4为本发明实施例提供的发电控制电路的电路原理图。

图标：100-发电控制电路；110-电压调节器；120-进线断路器；130-电流检测电路；140-电压检测电路；150-转速调节器；ta-第一电流互感器；tb-第二电流互感器；tc-第三电流互感器；f1-第一熔断器；f2-第二熔断器；f3-第三熔断器；t1-第一变压器；l11-第一初级线圈；l12-第一次级线圈；f4-第四熔断器；f5-第五熔断器；f6-第六熔断器；t2-第二变压器；l21-第二初级线圈；l22-第二次级线圈；p1-电流显示器；p2-电压显示器；s-按钮开关；p3-有功功率显示器；p4-无功功率显示器；p5-电力仪表；200-发电机；300-母线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种发电控制电路100，应用于发电系统。所述发电系统包括发电机200和母线300，所述发电控制电路100包括电压调节器110、进线断路器120、电流检测电路130以及电压检测电路140。

进一步地，在本实施例中，所述发电机200和所述母线300通过所述进线断路器120连接，所述电流检测电路130设置于所述发电机200且输出端与所述电压调节器110的输入端连接，所述电压检测电路140的输入端与所述发电机200的输出端连接、输出端与所述电压调节器110的输入端连接，所述电压调节器110的输出端与所述发电机200的励磁绕组连接。

通过上述设置，可以实现：所述电流检测电路130检测所述发电机200输出端的电流值并发送至所述电压调节器110，所述电压检测电路140检测所述发电机200输出端的电压值并发送至所述电压调节器110，所述电压调节器110根据接收到的电流值和电压值控制所述励磁绕组的工作电流以控制所述发电机200的输出电压，以使所述输出电压达到母线300电压值时，控制所述进线断路器120闭合以使所述发电机200的输出端与所述母线300连通。

可选地，控制所述进线断路器120闭合的方式不受限制，例如，既可以是通过控制设备实现进线断路器120的自动闭合的控制，也可以是通过提示操作人员实现手工闭合。在本实施例中，为避免通过控制设备控制进线断路器120自动闭合而存在误动作的问题，在本实施例中，通过操作人员控制所述进线断路器120闭合以实现电机和母线300的连通。

可选地，所述电流检测电路130的具体检测方式不受限制，例如，既可以是直接检测，也可以是互感检测。在本实施例中，为避免所述发电机200输出端的输出电流因幅值过大而造成检测设备损坏的问题，所述电流检测电路130通过互感器检测。

可选地，所述电流检测电路130在通过互感器检测时包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据对电流检测的精度要求进行设置。在本实施例中，所述电流检测电路130可以包括第一电流互感器ta、第二电流互感器tb以及第三电流互感器tc。

进一步地，在本实施例中，所述第一电流互感器ta、第二电流互感器tb以及第三电流互感器tc分别设置于所述发电机200三相输出端，且输出端分别与所述电压调节器110的输入端连接，以实现对所述发电机200的各相输出电流的分别检测。

可选地，所述电压检测电路140的包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据对电压检测的精度要求进行设置。结合图2，在本实施例中，所述电压检测电路140包括第一熔断器f1、第二熔断器f2、第三熔断器f3以及第一变压器t1，所述第一变压器t1包括耦合连接的第一初级线圈l11和第一次级线圈l12。

进一步地，在本实施例中，所述第一熔断器f1、第二熔断器f2以及第三熔断器f3的一端分别与所述发电机200的三相输出端连接、另一端分别与所述第一初级线圈l11的各相绕组连接，所述第一次级线圈l12的各相绕组分别与所述电压调节器110的输入端连接。

可选地，所述第一初级线圈l11的各绕组的连接方式不受限制，例如，既可以是三角形连接，也可以是星形连接。在本实施例中，为避免所述第一初级线圈l11内部产生的三次谐波和零序电流造成对外部电路的影响，所述第一初级线圈l11的各相绕组呈三角形连接。

可选地，所述第一次级线圈l12的输出端口的数量不受限制，可以根据所述电压调节器110需要获取的电压的类型和数量进行设置。在本实施例中，所述第一次级线圈l12的输出端口为7个，分别用于输出a、b、c三相中任意两相的电压和中性线电压，即uab、uba、ubc、ucb、uca、uac以及un。

进一步地，在本实施例中，所述发电系统还可以包括用于驱动所述发电机200的柴油机，所述发电控制电路100还可以包括转速调节器150。所述转速调节器150的输入端与所述电流检测电路130的输出端和所述电压检测电路140的输出端分别连接、输出端与所述柴油机连接，以根据所述电流检测电路130检测到的电流值和所述电压检测电路140检测到的电压值控制所述柴油机的转速。

结合图3，考虑到所述转速调节器150与所述电压调节器110所需电压的类型和幅值大小存在差异，所述转速调节器150和所述电压调节器110获取电压的方式不同，在本实施例中，所述电压检测电路140还包括第四熔断器f4、第五熔断器f5、第六熔断器f6以及第二变压器t2，所述第二变压器t2包括耦合连接的第二初级线圈l21和第二次级线圈l22。

进一步地，在本实施例中,所述第四熔断器f4、第五熔断器f5以及第六熔断器f6的一端分别与所述发电机200的三相输出端连接、另一端分别与所述第二初级线圈l21的各相绕组连接，所述第二次级线圈l22的各相绕组分别与所述转速调节器150的输入端连接。

可选地，所述第二初级线圈l21的各相绕组的连接方式不受限制，例如，既可以是三角形连接，也可以是星形连接。在本实施例中，所述第二初级线圈l21的各相绕组呈星形连接，以提高所述第二变压器t2在电压波动时的平衡能力。

可选地，所述第二次级线圈l22的输出端口的数量不受限制，可以根据所述转速调节器150需要获取的电压的类型和数量进行设置。在本实施例中，所述第一次级线圈l12的输出端口为4个，分别用于输出a、b、c三相中每一相的电压和中性线电压，即ua、ub、uc以及un。

进一步地，为了便于操作人员及时便利地获取所述发电机200的输出电压和输出电流的值，在本实施例中，所述电流检测电路130还可以包括电流显示器p1，所述电压检测电路140还可以包括电压显示器p2和按钮开关s。

在本实施例中，所述电流显示器p1连接于所述转速调节器150的输入端与所述电流检测电路130的输出端之间，所述电压显示器p2通过所述按钮开关s与所述第二次级线圈l22的各相绕组连接。

进一步地，为便于操作人员及时便利的获取所述发电机200的输出功率，在本实施例中，所述发电控制电路100还包括无功功率显示器p4和有功功率显示器p3，以检测所述发电机200的输出电能的有功功率和无功功率。

在本实施例中，所述无功功率显示器p4的输入端与所述电流检测电路130的输出端和所述第二次级线圈l22的各相绕组分别连接，所述有功功率显示器p3的输入端与所述无功功率显示器p4的输出端和所述第二次级线圈l22的各相绕组连接。

结合图4，进一步地，为便于操作人员对所述发电机200输出的电能的能量进行统计，所述发电控制电路100还可以包括电力仪表p5。所述电力仪表p5既可以单独获取所述发电机200的输出电压和输出电流以计算得出输出的电能，也可以根据所述电流检测电路130和所述电压检测电路140检测到的电流和电压以计算得出输出的电能。在本实施例中，提高所述发电控制电路100的简洁性和实用性，所述电力仪表p5根据所述电流检测电路130和所述电压检测电路140检测到的电流和电压以计算得出输出的电能。为进一步提高所述发电控制电路100的简洁性和实用性，所述电压调节器110、转速调节器150、无功功率显示器p4、有功功率显示器p3以及电力仪表p5与所述第一电流互感器ta、第二电流互感器tb以及第三电流互感器tc构成闭合的三相回路。

本发明实施例还提供一种发电系统，包括发电机200、母线300以及所述发电控制电路100，所述发电机200与所述母线300通过所述发电控制电路100连接。

考虑到所述发电系统包括所述发电控制电路100，因此，所述发电系统具有所述发电控制电路100的全部技术特征，并能解决相同的技术问题，产生相同的技术效果，在本实施例中，所述发电系统的具体技术特征不再一一赘述，请参照前文对所述发电控制电路100的解释说明。

综上所述，本发明提供的一种发电控制电路100和发电系统，通过电压调节器110、电流检测电路130以及电压检测电路140的配合设置，电压调节器110可以根据电流检测电路130和电压检测电路140的检测结果调节发电机200的输出电压，从而解决进线断路器120在发电机200输出电压和母线300电压不匹配时闭合的问题，进而解决闭合时因不匹配而造成发电机200烧毁的问题，极大地提高了发电控制电路100的实用性和可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。