电力系统可靠性运行管理控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微电网能量管理技术领域，具体设及一种电力系统可靠性运行管理控 制系统。
【背景技术】
[0002] 电网规模日益扩大，电网事故的后果也越来越严重，电力系统的可靠性和风险问 题受到了越来越多的关注。微电网将发电系统、储能系统和负荷相结合，通过相关控制装置 之间的配合，可W同时向用户提供电能和热能，并能够适时的有效支撑起大电网，起到消峰 填谷的作用。但是，面对微电网的接入，对大电网也存在着冲击，面临严重的电压品质问题； 如大功率负载投切引起全网电压波动，对用电设备造成冲击影响;推进变频器等电力电子 变流装置向主网引入谐波干扰，对并网运行的敏感负载造成影响。
【发明内容】
[0003] 根据W上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种电力系统可靠 性运行管理控制系统，通过分层的控制策略，上层控制和下层控制，完成微电网在多个工作 模式之间的切换。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电力系统可靠性运行管 理控制系统，其特征在于，包括整流发电机组、飞轮机组、负载和控制模块，市电通过可控整 流器向整流发电机组提供直流电，整流发电机组发出的直流电经过总开关传送至直流母 线，向飞轮机组和负载供电，飞轮机组并联于直流母线上，控制模块通过采集系统工作参数 控制飞轮机组的工作模式切换。所述飞轮机组包括=相全控桥逆变电路、直流并联电容、储 能电机和飞轮，直流并联电容并联于直流母线上，=相全控桥逆变电路驱动储能电机，飞轮 直接禪合在电机转子上，=相全控桥逆变电路的各桥臂开关管的开断由控制模块控制。所 述控制系统还包括=相全控桥逆变电路故障诊断电路，=相全控桥逆变电路各相的中节点 通过分压和限流电阻连接一个运算放大器，运算放大器的输出端连接光电禪合器，桥臂上 其中一个开关管开关信号和光电禪合器的输出端送入逻辑"与"运算器，光电禪合器的输出 端经过逻辑"非"后与另一个开关管的开关信号送入逻辑"与"运算器输出。所述整流发电机 组包括直流电动机DM、起动器、十二相同步整流发电机SG和一套负责监视、控制机组运行的 集控台组成，直流电动机DM励磁绕组串联了可调电阻，电阻值可手动控制，通过调节电机DM 励磁电流，实现转速调节，W拖动12相整流发电机SG至额定转速，再通过外接直流电源手动 调节12相发电机SG励磁，W控制发电机输出的直流电压。所述控制模块包括采样调理电板、 主控制板、供电电源板和显示终端，采样调理电板包括传感器和放大调理电路，主控制板包 括了STM32和FPGA两块控制忍片，STM32控制采样调理电板的数据采样、打包上传、DC-AC变 换控制，FPGA根据采集到的传感器数据，控制各个继电器的开合实现飞轮储能系统的工作 模式切换。所述传感器采样数据包括储能电机的两相线电流、直流母线电压和飞轮转速。
[0005] 发明有益效果是:本发明通过各变换器的协调控制，在各模式之间切换，W维持母 线电压的恒定，实现能量的平衡，保证系统的正常运行。
【附图说明】
[0006] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0007] 图1是本发明的【具体实施方式】的飞轮储能装置结构图。
[0008] 图2是本发明的【具体实施方式】的微电网的结构图。
[0009] 图3是本发明的【具体实施方式】的变流器故障诊断电路。
【具体实施方式】
[0010] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所设及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，W帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0011] 本发明的微电网采用飞轮储能来调节电网波动，微电网包括整流发电机组、飞轮 机组、负载和控制模块组成，图1为本发明的飞轮储能装置结构图，飞轮储能装置包括变流 器、异步电机和飞轮部分组成，飞轮储能装置并联于直流母线，由变流器驱动储能电机，飞 轮直接禪合在电机转子上，变流器采用=相全控桥拓扑结构，能够实现能量的双向流动，由 于飞轮储能装置的设计要求电机具备较强的瞬时过载能力、较长的稳定使用寿命和较大的 转速波动范围，选用结构简单、维护方便、可靠性强、能量密度高的龙型异步电机，大直径钢 质飞轮可W增大转动惯量，因此本发明采用大直径钢质飞轮。
[0012] 如图2所示，为本发明微电网的结构图，380V市电通过可控整流器转换为直流电输 出，向整流发电机组提供200V直流电。整流发电机组由一台直流电动机DM、一套起动器 化Ci、KC2、KC)、一台十二相同步整流发电机SG和一套负责监视、控制机组运行的集控台组 成，向500V直流母线供电，其中，直流电动机DM励磁绕组串联了可调电阻，电阻值可手动控 审IJ，通过调节电机D M励磁电流，实现转速调节，W拖动12相整流发电机S G至额定转速 (15(K)r/min)，再通过外接直流电源手动调节12相发电机SG励磁，W控制发电机输出的直流 电压。
[0013] 发电机发出的500V直流电经过整流桥和总开关Kl传送至直流母线，分别向飞轮异 步电机和电阻负载供电。飞轮机组由=相全控桥逆变电路、直流并联电容、=相异步电机和 飞轮组成。其中，各桥臂开关管的开断由控制模块控制。飞轮固定在异步电机转子轴上，采 用SVPWM控制，通过6个开关管从直流网侧吸收能量并储存，直流母线电压跌落时，通过续流 二极管将能量传回直流网侧。
[0014] =相全控桥变流器因长时间工作在高频、高溫状态，易损坏的器件，为了确定变流 器的故障位置，本发明设置了故障诊断电路，如图3所示，WA相桥臂