用于冷热电三联供系统中燃气发电机测试的控制系统的制作方法

本发明涉及冷热电三联供系统，尤其是涉及用于冷热电三联供系统中燃气发电机测试的控制系统。

背景技术：

为idc数据交换中心配套的冷热电“三联供”系统的结构示意图如图1所示，冷热电“三联供”系统设置的燃气发电机组单台有功功率一般在几百千瓦到几千千瓦之间，在安装完成进入调试、试车、运行阶段，为了检测燃气发电机组的安装质量，分阶段试车，模拟与电网“并网操作”……一系列工程必需要进行的工作，需要一种可行的检测方法。

根据相关规定，与当地电网进行并网操作，必须事前经过专业部门审查，随后进行“入网安全性评估”，以及“并网设计”，并对相关电气一、二次设备进行改造，“三联供”项目安装的发电机组才可能与电网进行“并网运行”。

因为idc的安全可靠性要求级别高，不允许为idc数据交换中心配套的“三联供”发电机系统在未进行必要的实验检测，以表明合符安全技术要求前，不被同意并入idc电网系统启机运行供电。

由于受限于如图1所示的目前电路结构，idc数据交换中心配套的冷热电三联供系统中燃气发电机在测试时较为麻烦，不便于进行孤网和并网等相关测试，因此我们应该寻求一套可行的冷热电三联供系统的燃气发电机测试系统，以进行模拟各种工况的燃气发电机测试。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于冷热电三联供系统中燃气发电机测试的控制系统，用以解决在已经运行中的idc数据交换中心，后期配套建设的冷热电三联供系统中，燃气发电机不能直接与电网系统并网，难以进行发电机组前期单机及联网阶段的测试问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于冷热电三联供系统中燃气发电机测试的控制系统，包括控制器、模拟负载、园区供电母线、燃气发电机、燃气发电机供电母线、第一并网开关、第二并网开关、散热风机以及燃油发电机；所述控制器的信号输出端分别与所述模拟负载的控制信号输入端、所述第一并网开关的控制信号输入端、所述第二并网开关的控制信号输入端、散热风机的控制信号输入端、燃油发电机的控制信号输入端、燃气发电机的控制信号输入端电连接，所述第一并网开关的动作触点的一端用于连接市电电网，所述园区供电母线分别与所述第一并网开关的动作触点的另一端、所述燃油发电机的输电端、所述第二并网开关的动作触点的一端电连接，所述第二并网开关的动作触点的另一端与所述燃气发电机供电母线电连接，所述燃气发电机供电母线分别与所述模拟负载、燃气发电机的输电端电连接；所述散热风机设置在模拟负载的附近，并用于模拟负载散热；

燃气发电机的测试控制包括：孤网测试控制阶段和并网测试控制阶段；

在孤网测试控制阶段，控制器首先控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网之间断开，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通；然后控制燃气发电机启动，并控制模拟负载进行加载，以便完成燃气发电机的孤网测试；

在并网测试控制阶段，控制器首先控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网之间断开，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间断开；然后控制燃气发电机和燃油发电机启动，燃油发电机模拟电网向园区供电，当控制器检测到燃气发电机母线与园区供电母线之间符合并网条件时，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通，以便完成燃气发电机的并网测试。

本发明中，园区电网与市电电网之间并网条件所考虑的参数包括：电压、频率以及相位差。

idc数据交换中心一般配备有应急柴油发电机，为了合理利用资源，本发明可以采用idc数据交换中心配备的应急柴油发电机作为本发明中的燃油发电机。所述第一并网开关和第二并网开关均可以为断路器。

本发明的有益效果是：本发明利用现有idc数据交换中心的冷热电三联供系统已有的配电设备、应急柴油发电机及在建的燃气发电机组，合理调配及进行一些设备接线变化工作，为实现idc“三联供”系统的燃气发电机组性能试验及提供了硬件支持，当测试系统加载测试软件之后，即可实现达测试目的，节约工程建设费用、满足了数据中心特殊条件下电力能源短缺的供需矛盾，保证了电网安全运行。

附图说明

图1是目前idc数据交换中心的冷热电三联供系统的燃气发电机接线示意图。

图2是实施例提供的一种用于idc数据交换中心的冷热电三联供系统的燃气发电机测试的控制系统的接线示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种用于冷热电三联供系统中燃气发电机测试的控制系统，包括控制器、模拟负载、园区供电母线、燃气发电机、燃气发电机供电母线、第一并网开关、第二并网开关、散热风机以及燃油发电机；所述控制器的信号输出端分别与所述模拟负载的控制信号输入端、所述第一并网开关的控制信号输入端、所述第二并网开关的控制信号输入端、散热风机的控制信号输入端、燃油发电机的控制信号输入端、燃气发电机的控制信号输入端电连接，所述第一并网开关的动作触点的一端用于连接市电电网，所述园区供电母线分别与所述第一并网开关的动作触点的另一端、所述燃油发电机的输电端、所述第二并网开关的动作触点的一端电连接，所述第二并网开关的动作触点的另一端与所述燃气发电机供电母线电连接，所述燃气发电机供电母线分别与所述模拟负载、燃气发电机的输电端电连接；所述散热风机设置在模拟负载的附近，并用于模拟负载散热；

燃气发电机的测试控制一般可包括：孤网测试控制阶段和并网测试控制阶段；

在孤网测试控制阶段，控制器首先控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网之间断开，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通；然后控制燃气发电机启动，并控制模拟负载进行加载，以便完成燃气发电机的孤网测试；

在并网测试控制阶段，控制器首先控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网之间断开，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间断开；然后控制燃气发电机和燃油发电机启动，燃油发电机模拟电网向园区供电，当控制器检测到燃气发电机母线与园区供电母线之间符合并网条件时，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通，以便完成燃气发电机的并网测试。

idc数据交换中心一般配备有应急柴油发电机，为了合理利用资源，本发明可以采用idc数据交换中心配备的应急柴油发电机作为本发明中的燃油发电机。所述第一并网开关和第二并网开关均可以为断路器。

下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。

实施例提供一种用于冷热电三联供系统中燃气发电机测试的控制系统，如图2所示，包括控制器、模拟负载、园区供电母线、燃气发电机、燃气发电机供电母线、第一并网开关、第二并网开关、散热风机以及燃油发电机；所述控制器的信号输出端分别与所述模拟负载的控制信号输入端、所述第一并网开关的控制信号输入端、所述第二并网开关的控制信号输入端、散热风机的控制信号输入端、燃油发电机的控制信号输入端、燃气发电机的控制信号输入端电连接，所述第一并网开关的动作触点的一端用于连接市电电网，所述园区供电母线分别与所述第一并网开关的动作触点的另一端、所述燃油发电机的输电端、所述第二并网开关的动作触点的一端电连接，所述第二并网开关的动作触点的另一端与所述燃气发电机供电母线电连接，所述燃气发电机供电母线分别与所述模拟负载、燃气发电机的输电端电连接；所述散热风机设置在模拟负载的附近，并用于模拟负载散热，模拟负载消耗能量后会发出很大的热量，为此需配置必要的强制通风散热系统。

实施例中，模拟负载在接入时，可接入园区供电母线上的备用开关柜，或者退出某一台配电变压器，用这台断路器柜接入模拟负载。idc数据交换中心一般配备有应急柴油发电机，为了合理利用资源，实施例采用idc数据交换中心配备的应急柴油发电机作为本发明中的燃油发电机。第一并网开关和第二并网开关均可以为断路器。

实施例中，燃气发电机的测试控制包括：孤网测试控制阶段、并网测试控制阶段以及孤网带负载控制阶段；

在孤网测试控制阶段，控制器首先控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网之间断开，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通；然后控制燃气发电机启动，并控制模拟负载进行加载，以便完成燃气发电机的孤网测试；

在并网测试控制阶段，控制器首先控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网之间断开，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间断开；然后控制燃气发电机和燃油发电机启动，燃油发电机模拟电网向园区供电，当控制器检测到燃气发电机母线与园区供电母线之间符合并网条件时，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通，以便完成燃气发电机的并网测试。

idc数据交换中心一般配备有应急柴油发电机，为了合理利用资源，本发明可以采用idc数据交换中心配备的应急柴油发电机作为本发明中的燃油发电机。所述第一并网开关和第二并网开关均可以为断路器。

需要说明的是，idc园区“三联供”项目机组有可能不是仅建设一台机组(同时安装两台或两台以上燃气发电机组)，因此在具体实施时每个燃气发电机组均可接入相对应园区供电母线的模拟负载、并网开关和散热风机，一般情况下，一一逐台分别进行测试。

实施例进行燃气发电机测试工作如下：

1、控制器控制第一并网开关的动作触点，使得园区供电母线与市电电网母线之间断开；控制器控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通；

2、控制燃气发电机启动，并逐步通过控制器，控制模拟负载加载，同步进行燃气发电机的相关安装投运前必做的各种电气系列孤网阶段实验，得出相关测试数据；

3、随后开始燃气发电机组并网测试，控制器启动柴油发电机，启动柴油发电机组，构建10kv(模拟外部电网)，并向园区供电母线供电；启动燃气发电机运行，当燃气发电机母线与园区供电母线之间电压、频率以及相位差符合并网条件后，控制第二并网开关的动作触点，使得园区供电母线与燃气发电机供电母线之间连通，以便完成燃气发电机的并网测试。实施例进行并网测试的内容可包括：

1)同期检测(手动、准同期)；

2)自动同期并网。

4、之后，冷热电三联供系统可进行恒频(率)，恒(压)调节实验，以及安装调试工程需要的系统实验项目。

5、在上述几条实验及运行工况变换工作完成，并符合预期目标及相关规范以后，仍然保持控制第一并网开关的动作触点断开，使得三联供系统不接入市电电网。启动燃气发电机组并控制第二并网开关的动作触点，使得燃气发电机与园区供电母线连通后，退出柴油发电机，数据交换中心负荷按计划接入，当负荷达到一定容量时，逐步退出模拟负载，此时燃气发电机作为主供电源，孤网运行，为数据交换中心供电。

随后，将燃气发动机的烟道余热，逐步引入溴化锂装置，产生“冷冻水”，为数据中心提供“冷量”；换热以后的发动机缸套冷却水作为热源可提供“热水”，实现冷、热、电“三联供”，从而大大提高能源利用率。由于idc数据交换中心一般建设在远郊或农村地区，这些地方的电网供电能力受(发电、输电、配电)瓶颈条件限制，属缺电地区，目前，有一部分数据交换中心还需要投入运行燃油发电机来补充电能需求，燃油发电机的电单价远远高于三联供方式供能的燃气发电机-溴化锂冷机组提供的电单价，为此，改用三联供方式供能的燃气发电机-溴化锂冷机组综合供能是合理的选择。