一种用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统的制作方法

本实用新型涉及海上风电场技术领域，尤其是涉及一种用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统。

背景技术：

海上风电场离岸距离较远，海上升压站以高压海缆出线与电网连接，在海上升压站高压出线上存在海缆故障、电网断电故障、主变故障停运等情况发生时，风电机组不发电，风电场不对外送电，风力发电机内的辅助设备（如除湿，加热，导航，照明灯设备等）由海上升压站柴油机组供电运行，风电场处于大孤岛运行模式。

大孤岛运行模式下的柴油机组需要升压后通过35kV海缆向风电机组倒供电，由此如何判断具备启动大孤岛模式及进入该模式后相关设备和海缆线路的投切顺序操作尤为重要。由于35 kV系统断路器较多，各断路器操作存在前后顺序逻辑关联，如通过人工远方或就地手动依次操作各台断路器工作量较大，且操作顺序容易出错，为防止误操作，需增加微机五防闭锁程序，造成操作繁琐，效率较低，影响系统安全可靠运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统，其特征在于，所述用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统包括控制装置、检测用电流互感器和检测用电压互感器，所述检测用电流互感器设置在主变压器的低压侧与35 kV母线的连接线路上，所述检测用电压互感器设置在35 kV母线上；所述控制装置与检测用电流互感器、检测用电压互感器分别连接，所述控制装置与35 kV母线上各断路器分别连接。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

优选地，所述控制装置包括电源插件、CPU及通信接口插件、交流量采集插件、开关量输入插件和开关量输出插件；所述电源插件用于提供外部供电电源的输入接口，所述CPU及通信接口插件用于与监控后台主机相连，所述交流量采集插件用于采集检测用电流互感器和检测用电压互感器的模拟量，所述开关量输入插件用于采集35 kV母线上各断路器的状态信息和外部闭锁信号输入信息，所述开关量输出插件用于为35 kV母线上各断路器提供合、分闸指令以及为35 kV母线上的柴油机提供启停指令。

优选地，相邻的35 kV母线之间设置母分断路器。

现有技术中，海上风电场大孤岛运行状况下，通常由人工远方或者就地手动操作各断路器，这将使得工作量较大，且操作顺序容易出错。本实用新型提供一种用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统，通过顺序控制系统内的控制装置采集布置在主变压器的低压侧与35 kV母线的连接线路上的检测用电流互感器和布置在35 kV母线上的检测用电压互感器的交流模拟量，以此判断开启大孤岛运行的前置条件，使得运行人员能够在陆上集控中心或者海上升压站的监控后台一键开启或者退出大孤岛模式；设置CPU及通信接口插件的目的在于：（1）通过该插件与监控后台实现通讯，（2）将由交流量采集插件、开关量输入插件所采集的信号交由监控后台进行处理，并将监控后台处理得到的指令由开关量输出插件输出。本实用新型提供了海上风电场大孤岛运行情况下的现场布置硬件结构，并将现场所采集的信息传输至监控后台进行运算处理，并通过该顺序控制系统输出开关量进行断路器的合、分闸操作以及柴油机的启停操作，解决了大孤岛运行模式下各断路器和柴油机的顺序控制问题，减少了人工操作工作量以及误操作的风险，提高了海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统的可靠性和先进性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种用于海上风电场大孤岛运行的顺序控制系统的布置图；

图2为本实用新型所提供的控制装置的框图。

具体实施方式

参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。

如图1所示，正常运行时母分断路器3、电抗器进线断路器11、柴油机支路断路器12和柴油机出口断路器18处于分闸位置，风机进线断路器5~10、接地变进线断路器4、13和主变低压侧断路器1、2处于合闸位置，柴油机19不运行，风机所发电能经35 kV海缆线路汇集到母线后，通过主变压器升压至110 kV或220 kV送出。大孤岛运行模式下，主变低压侧断路器1、2、接地变进线断路器13处于分闸位置，母分断路器3、风机进线断路器5~10、接地变进线断路器4、电抗器进线断路器11、柴油机支路断路器12和柴油机出口断路器18处于合闸位置，柴油机19所发电能经升压变升压至35 kV后通过风机进线断路器6回海缆线路向风机倒供电。主变低压侧设置大孤岛检测用电流互感器14、15，35 kV母线设置大孤岛检测用电压互感器16、17。

如图2所示，大孤岛运行顺序控制装置20由电源插件2001、CPU及通信接口插件2002、交流量采集插件2003、开关量输入插件2004和开关量输出插件2005组成。

本实施例工作原理为：当控制装置检测到35 kV电压互感器16、17均无压且主变低压侧电流互感器14、15均无流时具备大孤岛启动条件，经监控后台的人工命令开入后，进入大孤岛运行模式，装置延时跳开断路器1、2、13，合上断路器3、4；装置确认断路器1、2、13都在分位，断路器3、4在合位，延时合上断路器5~12；装置确认上述断路器位置正确后，合上400 V柴油机出口断路器18，并向柴油发电机19发出启动信号，柴油机19电压爬坡启动并通过35 kV海缆向风机倒供电；当风机供电一定时间，需要退出大孤岛运行模式时，经监控后台的人工命令开入后，自动断开400 V柴油机出口断路器18以及断开所有35 kV母线上的断路器1~13，向柴油发电机19发出停机信号。

控制装置的充电条件为：35 kV I母线、II母线上的检测用电压互感器16、17均无压且主变低压侧检测用电流互感器14、15均无流。

控制装置的放电条件为：35kV I母线、II母线上检测用电压互感器16、17中任一有压或有外部闭锁开入或任一断路器拒动或整定控制字、软压板不允许投入。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。