一种配电网手动自动一体化准同期并网系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统技术领域，更具体的说，涉及一种配电网手动自动一体化准同期并网系统。

背景技术：

在各级配电网、电厂发电机、新能源并网、变电站线路同期并网及新能源微电网并网的过程中，因并网两端系统频率、电压相位不一致，会产生很大的冲击电流，对系统稳定造成影响，严重时甚至导致并网失败及开关设备损毁。为减小和避免此类影响，系统并网过程中，通常采用准同期装置检测并网两端系统的频率差和电压差，在满足并网条件的时刻指导启动并网操作，使系统完成无冲击的并网，保证系统并网前后稳定运行，保护开关设备安全。

早期的准同期设备采用同步表和同期闭锁继电器组合完成手动同期合闸任务，同期合闸过程由人工来监视、判断和操作，对操作人员的技术和经验要求高，工作效率及信息化程度较低。随着电力系统发展，配电网架复杂性和并网点快速增加，为提高准同期并网的可靠性，开始采用自动准同期设备来替代人工操作，这些装置能自动识别同期点并网性质，自动实现发电机、线路的差频及无压合闸并网，并精确地在相角差为零时完成合闸，但自动准同期设备存在设备故障和检修时无法工作的问题，还需在每个同期点辅以手动准同期系统共同工作，增加了并网设备投入和接线复杂性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种配电网手动自动一体化准同期并网系统，实现多个同期点位置的手动和自动同期并网需求。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种配电网手动自动一体化准同期并网系统，其特征是，包括自动准同期装置、手动准同期装置和同期点切换装置；

同期点切换装置包括多个第一接口、选通开关和第二接口，各第一接口分别与同期点一一对应连接，选通开关一端与各第一接口相连，另一端连接第二端口，选通开关在同一时刻仅能连通一个第一接口和第二接口之间的线路以实现同期点的切换；第二接口的输出端分别连接自动准同期装置和手动准同期装置；

自动模式时，选通开关根据外部输入选择连通指定同期点对应的第一接口，建立指定同期点与自动准同期装置之间的信号传输以实现自动准同期并网，

手动模式时，选通开关根据外部输入选择连通指定同期点对应的第一接口，建立指定同期点与手动准同期装置之间的信号传输以实现手动准同期并网。

优选的，自动准同期装置、手动准同期装置和同期点切换装置通过系统总线进行连接交互，系统总线包括交流总线、控制总线和电源总线。

优选的，选通开关为继电器。

优选的，继电器由手动按钮或自动遥控启动。

优选的，同期点切换装置还包括同期点切换按钮，同期点切换按钮连接选通开关，用于切换待同期点位置。

优选的，同期点切换装置还包括同期点信号灯，用于指示处于工作状态的同期点位置。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型的手动自动一体化准同期并网系统，通过同期点切换装置完成同期点的切换，可满足多个位置的同期并网需求，相比原来每个同期位置点都配置准同期装置（自动+手动）的情形，可有效减少同期设备投入，并简化同期系统接线。

附图说明

图1是本实用新型手动自动一体化准同期并网系统的结构示意图；

图2是本实用新型手动自动一体化准同期并网系统的原理示意图；

图3是同期点切换装置的结构示意图；

图4是自动准同期装置的结构示意图；

图5是手动准同期装置的结构示意图。

附图标记：

1、自动准同期装置；11、信号灯；12、人机交互；13、智能同步表；14、通信接口；15、交流插件；16、IO插件；17、电源插件；18、CPU插件；

2、同期点切换装置；21、同期点信号灯；22、同期点切换按钮；

3、手动准同期装置；31、同期表；32、同期继电器；33、同期合闸按钮；34、手动自动转换开关；

4、系统总线；41、电源总线；42、控制总线；43、交流总线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型的一种配电网手动自动一体化的准同期并网设备系统，参见图1和图2所示，包括自动准同期装置1、手动准同期装置3和同期点切换装置2；

同期点切换装置2包括多个第一接口、选通开关和第二接口，各第一接口分别与同期点一一对应连接，选通开关一端与各第一接口相连，另一端连接第二端口，选通开关在同一时刻仅能连通一个第一接口和第二接口之间的线路以实现同期点的切换；第二接口的输出端分别连接自动准同期装置1和手动准同期装置3；

自动模式时，选通开关根据外部输入选择连通指定同期点对应的第一接口，建立指定同期点与自动准同期装置1之间的信号传输以实现自动准同期并网，

手动模式时，选通开关根据外部输入选择连通指定同期点对应的第一接口，建立指定同期点与手动准同期装置3之间的信号传输以实现手动准同期并网。

本实用新型的手动自动一体化准同期并网系统，通过同期点切换装置完成同期点的切换，可满足多个位置的同期并网需求，相比原来每个同期位置点都配置准同期装置（自动+手动）的情形，可有效减少同期设备投入，并简化同期系统接线。

实施例

本实施例为一种配电网手动自动一体化的准同期并网设备系统，参见图1和图2所示，包括自动准同期装置1、手动准同期装置3和同期点切换装置2；这些装置通过系统总线4进行连接交互，系统总线4包括交流总线43、控制总线42和电源总线41，交流总线43实现电压和相位等交流量的传输，控制总线42进行同期条件的判断、合闸和同期点切换等控制信号的传输，电源总线41是由电源连通各装置为其提供工作电压，通常是220V电源。

同期点切换装置2的结构参见图3所示，与同期点一一对应的第一接口、继电器和第二接口，即采用继电器来实现选通开关的功能，第一接口与第二接口之间通过继电器连接，当需要对某个特定的同期点位置并网时，手动按钮或自动遥控启动相应的继电器（闭合），将对应同期工作点的交流和控制信号接入同期系统，与此同时，闭锁其他同期点的交流和控制信号接入，以保证工作点对象唯一。然后由自动准同期装置或手动准同期装置对接入信号进行同期判断及合闸操作。

自动准同期装置1从同期切换装置2处取得同期点位置处系统侧和待并侧电压，自动识别同期点并网性质，动态调节待并侧电压和频率，自动判断系统侧和待并侧的电压和频率差。满足设定的并网条件时，并向该并网点输出合闸信号及并网成功信号，可自动实现发动机的差频及无压合闸并网，以及线路的差频、同频及无压合闸并网。自动准同期装置可采用现有市场已有的装置来实现本实用新型中的自动同期并网功能。

本实用新型实施例中自动准同期装置1，参见图4所示，包括信号灯11、人机交互12、智能同步表13、通信接口14、交流插件15、IO插件16、电源插件17和CPU插件18部分。其中电源插件17、IO插件16、交流插件15分别与电源总线41、控制总线42和交流总线43相连。

CPU插件18采用TI公司的OMAP-L138双核处理器构建，该器件包含DSP和ARM9两个处理器，DSP处理器用于完成并网系统系统侧和待并侧的电压、断路器位置采样、合闸、电压频率调节、人机交互等工作，ARM9处理器用于完成系统内外的通信工作，与双核处理器数据总线相连的FLASH、EEPROM、RAM等存储器，共同构建CPU插件。

信号灯11包括电源、运行、告警、启动、无压、脉冲、同期、调速、调压等，完成系统工作状态显示功能。

人机交互12采用12864液晶显示器和定制的一体化操作键盘，完成系统的人机交互功能。

智能同步表13采用36点红色LED构建，可直观显示并网两侧频率差的变化情况。36点按圆形时钟方式排列，顺、逆时针两个旋转方向表示并网两侧相位领先的情况。压差和频差进入指定范围内表中的“压差”和“频差”灯点亮。

通信接口14提供以太网、CANBUS现场总线和RS485三种通信方式，用于和变电站综自系统联系。

同期点切换装置2，还包括同期点信号灯21、同期点切换按钮22。同期点信号灯21用于指示处于工作状态的同期点位置。同期点切换按钮22连接选通开关，用于切换待同期点位置。

手动准同期装置3是在自动准同期装置1退出工作后代替自动准同期装置1与同期点切换装置2配合工作。手动准同期装置3从同期切换装置2处取得同期点位置处系统侧和待并侧电压，通过同期表和同期闭锁继电器等仪表来实现并网压差和频率差的判断。手动准同期装置3可采用现有市场已有的装置来实现本实用新型中的手动同期并网功能。

本实施例中手动准同期装置3，参见图5所示，包括同期表31、同期继电器32、同期合闸按钮33和手动自动转换开关34。

同期表31是机械同步表计，同期表31与交流总线相连，用于指示并网两侧系统的电压和频率差；同期继电器32可按需要的精度确定两侧系统同期闭锁的相角差；同期合闸按钮33是手动合闸命令的触发按钮，与同期表、同期闭锁继电器接点串联，在同期状态被允许的情况下，可手动合闸；手动自动转换开关34与控制总线42相连，通过它，可以决定将自动准同期的量引入控制总线42，还是将手动准同期的量引入控制总线42，用来切换准同期并网系统的手动或自动工作方式。

本实用新型配电网手动自动一体化的准同期并网设备系统的工作过程为：

自动准同期：在自动同期合闸工作方式时，先通过遥控或手动按钮启动同期点切换装置中的选通开关，将指定同期点的交流和控制信号引入系统总线输入自动准同期装置，通过自动准同期装置的计算和判断，合闸条件满足时，确定准确的合闸时机，自动准同期装置发出合闸命令至系统总线，经同期点切换装置将合闸命令输出至该指定的同期点去自动合闸，使同期点的两个系统安全并网。

手动准同期：当自动准同期方式退出工作时，可采用手动准同期装置进行同期合闸操作。此时，先通过手动按钮启动同期点切换装置中的选通开关，将指定同期点的交流和控制信号引入系统总线输入至手动准同期装置，同时设定手动准同期装置中同期表和同期闭锁继电器的参数，由人工观察系统同期点两侧系统最小相差出现的时机，合闸条件满足时，人工手动按下同期合闸按钮，合闸命令输出至系统总线，经同期点切换装置将合闸命令输出至该指定的同期点去合闸。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。