不间断供电智能并网装置的制作方法

1.本实用新型属于电力设备领域，尤其涉及不间断供电智能并网装置。


背景技术：

2.为提升供电可靠性，配网作业中移动电源已得到大量应用，应用移动电源主要是为了减少断电时间，由于移动电源接入或退出电网的过程中需要与电网的电气运行参数一致，目前大多还是要靠操作人员在现场读取数据、手动操作，人为判断不够精准，可能由于电气运行参数不一致导致电压差较大，这会造成设备和人身损害。因此在移动电源接入或退出电网的过程中，目前仍需要短时停电的操作，以防止出现上述损害，但这会造成终端负载需要两次断电重启，对于用户来说可能造成经济损失。同时，目前的移动电源应用场景单一，一般在主动对电网进行检修时才能较好的起到作用，而如果出现电网突然发生故障或者由于负载用电量突然加大导致电网局部供电不足的情况，接入移动电源的操作时间较长，会导致较长时间的停电，可能引起重大经济损失。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供不间断供电智能并网装置，能够有效解决上述提出的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：不间断供电智能并网装置，连接于电网、移动电源和负载之间，包括柜体，柜体内设有连通电网与负载的第一线缆和连通移动电源与负载的第二线缆，第一线缆上设有第一并网断路器，第二线缆上设有第二并网断路器，柜体内安装有第一检测模块、第二检测模块和并机并网控制器；第一检测模块与电网连接，用于对电网侧的电气运行参数实时监测，第二检测模块与移动电源连接，用于对移动电源侧的电气运行参数实时监测，并机并网控制器分别与第一检测模块、第二检测模块、第一并网断路器和第二并网断路器连接，多台不间断供电智能并网装置内的并机并网控制器之间信号连接。
5.优选的，并机并网控制器包括用于实现多台移动电源并机控制的ig
‑
ntc控制器、用于实现单台移动电源并网控制或多台移动电源并机后再并网控制的im
‑
nt并网控制器和用于多台并机并网控制器之间信号连接的通讯模块。
6.优选的，电气运行参数包括电压、频率、电压相位和相序信息。
7.优选的，柜体外表面设有波形监测显示屏，用于显示电网和移动电源的电气运行参数。
8.优选的，柜体上设有泄压通道，用于在发生燃弧故障时防止损伤周边设备和人员。
9.优选的，柜体上设有线缆快速插拔模块，线缆快速插拔模块位于柜体内部的端口分别与对应的第一线缆和第二线缆连接，线缆快速插拔模块位于柜体外部的端口分别与对应的电网侧和移动电源侧连接。
10.优选的，并机并网控制器内设置有百分比阈值，当负载功率相对已并网移动电源
输出功率的百分比达到百分比阈值时，并机并网控制器控制下一台移动电源与已并网移动电源并机同时完成并网。
11.优选的，百分比阈值为90％。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
13.1、并机并网控制器通过第一检测模块和第二检测模块分别实时获取电网和移动电源的电气运行参数，通过比较判断可以确定两者的电气运行参数是否一致，相比现有技术中人工判断，用时更快、判断更为准确，能够自动控制移动电源同期同步并网，实现不间断供电并网；
14.2、并机并网控制器通过对电网的电气运行参数进行分析，判断电网的运行状况，也即并机并网控制器实时监测电网的运行状况，主动了解电网的并网需求，当电网发生供电不足或失电的情况时，能够及时的控制移动电源和电网正向并网，丰富移动电源的应用场景，在多场景下实现不间断供电，满足负载用电需求，避免造成经济损失；
15.3、当电网恢复正常供电时，并机并网控制器也可以及时监测到电网的并网需求，控制移动电源和电网反向并网，同时将移动电源解列退出；
16.4、当已并网的移动电源无法满足负载用电需求时，可以通过并机并网控制器之间的通讯联系，控制另一台移动电源并机并网，多机并机并网供电保证负载用电需求；
17.本实用新型的优点将进一步在具体实施方式中详细说明。
附图说明
18.图1本实用新型提供的不间断供电智能并网装置与电网、单台移动电源及负载连接示意图；
19.图2本实用新型提供的不间断供电智能并网装置控制原理图；
20.图3电网供电不足时应用本实用新型提供的不间断供电智能并网装置控制单台移动电源与电网正向并网的流程图；
21.图4本实用新型提供的不间断供电智能并网装置与电网、多台移动电源及负载连接示意图；
22.图5电网供电不足时应用本实用新型提供的不间断供电智能并网装置控制多台移动电源与电网正向并网的流程图；
23.图6电网恢复供电时应用本实用新型提供的不间断供电智能并网装置控制移动电源与电网反向并网的流程图；
24.图7电网失效时本实用新型提供的不间断供电智能并网装置与电网、多台移动电源及负载连接示意图；
25.图8电网失效时应用本实用新型提供的不间断供电智能并网装置控制多台发电机自稳定运行的流程图。
26.其中，1.电网，2.移动电源，3.负载，4.柜体，5.并机并网控制器，50.ig
‑
ntc控制器，51.im
‑
nt并网控制器，52.通讯模块，6.第一检测模块，7.第二检测模块，8.第一并网断路器，9.第二并网断路器。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例：如图1和图2所示，本实施例提供的不间断供电智能并网装置，连接于电网1、移动电源2和负载3之间，包括可移动的柜体4，柜体4内设有连通电网1与负载3的第一线缆和连通移动电源2与负载3的第二线缆，第一线缆上设有第一并网断路器8，第二线缆上设有第二并网断路器9，柜体4内安装有第一检测模块6、并机并网控制器5和第二检测模块7；第一检测模块6与电网1连接，用于对电网1侧的电气运行参数实时监测，第二检测模块7与移动电源2连接，用于对移动电源2侧的电气运行参数实时监测，并机并网控制器5分别与第一检测模块6、第二检测模块7、第一并网断路器8和第二并网断路器9连接，多台不间断供电智能并网装置内的并机并网控制器5之间信号连接。本实施例中所述的移动电源2可以是发电车或其他可移动的发电机组，具体到本实施例中移动电源2以发电车为例进行说明。
30.本实施例提供的该不间断供电智能并网装置能够适应电网1多种并网需求，下面具体说明电网1不同的并网需求下，应用该并网装置控制移动电源2和电网1并网的操作步骤。
31.结合图3所示，当电网1相对负载3供电不足时，该并网装置中的并机并网控制器5通过第一检测模块6实时获取电网1侧电气运行参数，能够及时发现电网1供电不足的情况，并机并网控制器5通过第二检测模块7获取移动电源2侧电气运行参数，并机并网控制器5比较判断电网1侧和发电机侧的电气运行参数是否一致。若判断为否，则并机并网控制器5发出指令控制移动电源2的发电机组进行调整，直至发电机侧和电网1侧的电气运行参数一致，若判断为是，则并机并网控制器5控制第二并网断路器9闭合，使一台移动电源2并网。这样，对于电网1供电不足的情况，应用该并网装置能够自动感知电网1该并网需求，及时将移动电源2并网共同为负载3供电，实现不间断供电。
32.进一步的，结合图4和图5所示，并机并网控制器5实时监测负载3侧的用电情况，若发现负载3侧的用电量还是无法得到满足，则继续控制下一台移动电源2和电网1正向并网，具体步骤如下：并机并网控制器5比较判断负载3侧的用电功率是否超出当前已并网移动电源2的输电功率，若判断为否，则继续进行比较判断，若判断为是，则并机并网控制器5通过通讯模块52与另一台不间断供电智能并网装置的并机并网控制器5连通，另一台不间断供电智能并网装置的并机并网控制器5控制对应连接的移动电源2与已并网移动电源2并机同时并网。并且可以循环上述步骤，也即实时监测负载3侧用电量是否超出移动电源2的输电功率，及时并入下一台移动电源2，保证足够的供电。
33.另外，如图6所示，在电网1供电不足或由于某些故障需要停电检修的问题已经解决，电网1恢复正常供电时，并机并网控制器5也可以通过第一检测模块6及时监测到电网1供电恢复正常，然后并机并网控制器5通过第二检测模块7获取移动电源2侧电气运行参数，并机并网控制器5比较判断电网1侧和发电机侧的电气运行参数是否一致；若判断为否，则并机并网控制器5发出指令控制移动电源2的发电机组进行调整，直至发电机侧和电网1侧的电气运行参数一致，并进入下一步骤；若判断为是，则并机并网控制器5控制第一并网断路器8闭合，完成反向并网。之后并机并网控制器5控制第二并网断路器9断开，使移动电源2平稳退出供电。
34.结合图7和图8所示，当电网1失效时，如需要对某段线路进行检修更换设备导致的主动停电或者由于台风、暴雨或暴雪等极端天气引起的电网1设备损坏所导致的突然停电的情况下，一般需要多台移动电源2分不同区域保供电，应用本实施例提供的该并网装置，其中的并机并网控制器5能够通过第一检测模块6实时获取电网1侧电气运行参数，及时发现电网1失效的情况，然后并机并网控制器5通过第二检测模块7获取移动电源2侧电气运行参数，并机并网控制器5比较判断电网1侧和发电机侧的电气运行参数是否一致，若判断为否，则并机并网控制器5发出指令控制移动电源2的发电机组进行调整，直至发电机侧和电网1侧的电气运行参数一致，若判断为是，则并机并网控制器5控制第二并网断路器9闭合，使一台移动电源2并网；之后，并机并网控制器5控制第一并网断路器8断开，该步骤是为了防止电网1恢复供电时对负载3造成冲击。
35.如前所述，当电网1失效时一般波及范围较大，因此需要较多台移动电源2并网同时供电才能保证负载3的用电量，并且需要移动电源2之间分配好不同的保供电区域才能最大效率的利用移动电源2的供电能力。因此本实施例中的该并网装置不仅能够控制移动电源2及时并网供电，还能在不同移动电源2之间建立通讯联系，自动分配保供电区域，多台移动电源2之间形成孤网供电，最大限度的利用移动电源2的供电能力。
36.由上可知，本实施例提供的该并网装置，其中的并机并网控制器5通过第一检测模块6和第二检测模块7分别实时获取电网1和移动电源2的电气运行参数，通过比较判断可以确定两者的电气运行参数是否一致，相比现有技术中人工判断，用时更快、判断更为准确，能够自动控制移动电源2同期同步并网，实现不间断供电并网；而且并机并网控制器5可以通过对电网1的电气运行参数进行分析，判断电网1的运行状况，也即并机并网控制器5实时监测电网1的运行状况，了解电网1的并网需求，当电网1发生供电不足或失电的情况时，能够及时的控制移动电源2并网，实现不间断供电并网；并且当已并网的移动电源2无法满足负载3用电需求时，可以通过并机并网控制器5之间的通讯联系，控制另一台移动电源2并机并网，多机并机并网供电保证负载3用电需求。当电网1恢复正常供电时，并机并网控制器5也可以及时监测到电网1的并网需求，控制移动电源2和电网1反向并网，同时将移动电源2解列退出。
37.本实施例中的并机并网控制器5包括用于实现多台移动电源2并机控制的ig
‑
ntc控制器50、用于实现单台移动电源2并网控制或多台移动电源2并机后再并网控制的im
‑
nt并网控制器51和用于多台并机并网控制器5之间信号连接的通讯模块52。而前述提到的电气运行参数包括电压、频率、电压相位和相序信息。其中的im
‑
nt并网控制器51经试验最大可支持31台移动电源2并机再并网，能够为大范围区域内保供电。
38.本实施例中该并网装置的柜体4上还设有波形监测显示屏40和泄压通道，其中波形监测显示屏40用于显示电网1和移动电源2的电气运行参数，便于操作人员观察与记录。泄压通道用于在发生燃弧故障时防止损伤周边设备和人员，起到保障柜体4周边设备及人员安全的作用。
39.进一步的，本实施例中还在柜体4上设有线缆快速插拔模块，线缆快速插拔模块位于柜体4内部的端口分别与对应的第一线缆和第二线缆连接，线缆快速插拔模块位于柜体4外部的端口分别与对应的电网1侧和移动电源2侧连接。
40.为进一步保证负载3侧的用电需求及时得到满足，本实施例中还在并机并网控制器5内设置有百分比阈值，当负载3功率相对已并网移动电源2输出功率的百分比达到百分比阈值时，并机并网控制器5控制下一台移动电源2与已并网移动电源2并机同时完成并网。本实施例中将百分比阈值设为90％，这样可以为下一台移动电源2并机并网的操作预留足够的时间。也即上述操作步骤中当需要判断负载3功率是否超出当前已并网移动电源2功率时，还可以进一步优化，将其更改为负载3侧的用电功率与当前已并网移动电源2输电功率的比值是否超出百分比阈值，若判断为否，则继续进行比较判断，若判断为是，则并机并网控制器5通过通讯模块52与另一台不间断供电智能并网装置的并机并网控制器5连通，另一台不间断供电智能并网装置的并机并网控制器5控制对应连接的移动电源2与已并网移动电源2并机同时并网。
41.以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。