[發明專利]一種微網控制裝置

無效

• 申請號: 201110050142.5
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN102157961A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 嚴玉廷
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明涉及分布式發電領域的控制裝置，特指一種微網控制裝置。

背景技術

微網作為分布式發電應用的一種方式，現已進行工程應用推廣階段。但對于微網的并網控制，目前還缺乏具有微網孤島檢測、微網模式切換控制、微網及其中同步發電機同期并網控制一體化的裝置，難以實現對微網的集中、協調控制。同時，現有的同期裝置針對高壓發電系統而設計，應用于微網這類低電壓系統實用性不強。

發明內容

本發明的目的正是為了克服上述現有的不足，而提出一種微網控制裝置，它具有電網故障/停電判斷、微網模式切換、微網內同步發電機同期并網、微網同期并網、發電機啟停控制功能。

本發明的功能是通過如下技術方案實現的。

采用DSP+MCU結構，?由DSP通過RS232通訊與MCU相連；DSP通過A/D通道連接模擬量輸入接口，通過計數器經濾波整形連接頻率采集接口；DSP通過I/O引腳連接開關量輸入接口、開關量輸出接口。

本發明DSP通過總線控制單元與以太網接口、外部存儲連接。

本發明與DSP相連的開關量輸入接口具有24路開關量輸入通道、開關量輸出接口具有16路開關量輸出通道。

本發明與DSP相連成的模擬量輸入接口具有8路交流電壓模擬量輸入通道、8路交流電流模擬量輸入通道。

本發明MCU與顯示單元、按鍵、RS485口相連接。

DSP采集開關量輸入信號、交流電壓、交流電流信號，通過計算得到微網并網點處的電壓、相位、阻抗，并結合頻率采集單元的頻率量，綜合判斷外部電網是否故障/停電。當外部電網故障/停電時，DSP控制開關量輸出，發出電網側斷路器跳閘指令，同時控制開關量輸出接口發出微網模式切換指令。

對于發電機側的斷路器合閘，DSP在檢測出其兩側電壓的同期點后，發合閘指令，實現同期合閘功能：通過模擬量輸入接口和頻率采集接口采集同期點系統側及對象側的同期電壓信號和同期頻率，經PID算法后得到調整對象側電壓的幅值和頻率值，發出脈沖調節命令至開關量輸出接口；當同期電壓幅值差及同期頻率差滿足條件后，微網控制裝置停止發出脈沖調節命令，發出合閘命令。

對于電網側斷路器合閘，DSP在檢測出其兩側電壓的同期點后，發合閘指令，實現同期合閘功能：通過向發電機發升壓、降壓、增速、減速脈沖，使同期點兩側電壓幅值差及頻率差小于限值要求，然后發出合閘命令。

DSP還可根據設定條件對發電機斷路器進行分閘、對發電機進行啟動、停止控制。本發明集成微網主要控制功能，具有自動化程度高、控制精度高等優點。

下面結合附圖及實施例進一步闡述本發明內容。

附圖說明

圖1為?本發明結構示意圖；

圖2為?微網控制裝置接口圖；

圖3為?本發明實際應用的結構示意圖；

圖4為?微網控制裝置模擬量采集框圖。

具體實施方式

如圖1，本發明采用DSP+MCU結構，?由DSP1通過RS232通訊與MCU2相連；DSP1通過A/D通道連接模擬量輸入接口4，通過計數器經濾波整形6連接頻率采集接口5；DSP通過I/O引腳連接開關量輸入接口8、開關量輸出接口9。本發明DSP通過總線控制單元與以太網接口10、外部存儲7連接。?本發明與DSP1相連的開關量輸入接口具有24路開關量輸入通道、開關量輸出接口具有16路開關量輸出通道。本發明與DSP相連成的模擬量輸入接口具有8路交流電壓模擬量輸入通道、8路交流電流模擬量輸入通道。本發明MCU2與顯示單元11、按鍵12、RS485口13相連接。其中，?DSP與MCU間通過RS32交換數據；總線控制單元連接外部存儲和以太網口；擬量輸入接口包括對電網側電壓Ua、Ub、Uc、Un，電流Ia、Ib、Ic、In，微網母線電壓Us，發電機電壓Ug；頻率采集接口采集電網側頻率F、微網母線頻率Fs、發電機端頻率Fg；開關量輸入接口采集斷路器位置信號、發電機運行/停止狀態信號、裝置使能信號。開關量輸出接口控制斷路器的分合閘、發電機轉速和電壓調整、發電機的啟動和停止、微網的模式切換。MCU與顯示單元的LCD和LED相連，并接受按鍵輸的信息。