[实用新型]一种微网控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及分布式发电领域的控制装置，特指一种微网控制装置。 

背景技术

微网作为分布式发电应用的一种方式，现已进行工程应用推广阶段。但对于微网的并网控制，目前还缺乏具有微网孤岛检测、微网模式切换控制、微网及其中同步发电机同期并网控制一体化的装置，难以实现对微网的集中、协调控制。同时，现有的同期装置针对高压发电系统而设计，应用于微网这类低电压系统实用性不强。 

发明内容

本实用新型的目的正是为了克服上述现有的不足，而提出一种微网控制装置，它具有电网故障/停电判断、微网模式切换、微网内同步发电机同期并网、微网同期并网、发电机启停控制功能。 

本实用新型的功能是通过如下技术方案实现的。 

采用DSP+MCU结构， 由DSP通过RS232通讯与MCU相连；DSP通过A/D通道连接模拟量输入接口，通过计数器经滤波整形连接频率采集接口；DSP通过I/O引脚连接开关量输入接口、开关量输出接口。 

本实用新型DSP通过总线控制器与以太网接口、外部存储连接。 

本实用新型与DSP相连的开关量输入接口具有24路开关量输入通道、开关量输出接口具有16路开关量输出通道。 

本实用新型与DSP相连成的模拟量输入接口具有8路交流电压模拟量输入通道、8路交流电流模拟量输入通道。 

本实用新型MCU与显示单元、按键、RS485口相连接。 

DSP采集开关量输入信号、交流电压、交流电流信号，通过计算得到微网并网点处的电压、相位、阻抗，并结合频率采集单元的频率量，综合判断外部电网是否故障/停电。当外部电网故障/停电时，DSP控制开关量输出，发出电网侧断路器跳闸指令，同时控制开关量输出接口发出微网模式切换指令。 

对于发电机侧的断路器合闸，DSP在检测出其两侧电压的同期点后，发合闸指令，实现同期合闸功能：通过模拟量输入接口和频率采集接口采集同期点系统侧及对象侧的同期电压信号和同期频率，经PID算法后得到调整对象侧电压的幅值和频率值，发出脉冲调节命令至开关量输出接口；当同期电压幅值差及同期频率差满足条件后，微网控制装置停止发出脉冲调节命令，发出合闸命令。 

对于电网侧断路器合闸，DSP在检测出其两侧电压的同期点后，发合闸指令，实现同期合闸功能：通过向发电机发升压、降压、增速、减速脉冲，使同期点两侧电压幅值差及频率差小于限值要求，然后发出合闸命令。 

DSP还可根据设定条件对发电机断路器进行分闸、对发电机进行启动、停止控制。本实用新型集成微网主要控制功能，具有自动化程度高、控制精度高等优点。 

下面结合附图及实施例进一步阐述本实用新型内容。 

附图说明

图1为 本实用新型结构示意图； 

图2为 微网控制装置接口图；

图3为 本实用新型实际应用的结构示意图；

图4为 微网控制装置模拟量采集框图。

具体实施方式

如图1，本实用新型采用DSP+MCU结构， 由DSP1通过RS232通讯与MCU2相连；DSP1通过A/D通道连接模拟量输入接口4，通过计数器经滤波整形6连接频率采集接口5；DSP通过I/O引脚连接开关量输入接口8、开关量输出接口9。本实用新型DSP通过总线控制器与以太网接口10、外部存储7连接。 本实用新型与DSP1相连的开关量输入接口具有24路开关量输入通道、开关量输出接口具有16路开关量输出通道。本实用新型与DSP相连成的模拟量输入接口具有8路交流电压模拟量输入通道、8路交流电流模拟量输入通道。本实用新型MCU2与显示单元11、按键12、RS485口13相连接。其中， DSP与MCU间通过RS32交换数据；总线控制器连接外部存储和以太网口；拟量输入接口包括对电网侧电压Ua、Ub、Uc、Un，电流Ia、Ib、Ic、In，微网母线电压Us，发电机电压Ug；频率采集接口采集电网侧频率F、微网母线频率Fs、发电机端频率Fg；开关量输入接口采集断路器位置信号、发电机运行/停止状态信号、装置使能信号。开关量输出接口控制断路器的分合闸、发电机转速和电压调整、发电机的启动和停止、微网的模式切换。MCU与显示单元的LCD和LED相连，并接受按键输的信息。