[发明专利]10kV发电机组的并机及负荷投切控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种10kV发电机组并机控制方法，特别是针对通信配电网路的10kV发电机组的并机及负荷投切控制方法。

背景技术

在通信行业中，柴油发电机组作为备用电源使用，当市电停电时，发电机组在一定时间内启动来提供电源。目前一般采用电压等级为400V的柴油发电机组，机组具有自启动功能，与市电（变压器后端）进行自动切换。近年来，随着通信机房规模的增大，设备功耗的增加，10KV电压等级的柴油发电机组应用越来越广泛，10KV发电机组也具有自启动功能，但需要先并机再与市电（变压器前端）进行自动或手动切换。

发电机组并机已是一种较为成熟的技术，无论是400V并机还是10KV并机，其基本原理是一致的。在通信行业中也有应用。现有发电机组并机技术能很好的将机房内配置的柴油发电机组并机，并保障稳定可靠运行。但在通信行业内应用时，特别是10KV发电机组并机，其并机技术并不能很好的适应通信设备对电源系统的要求，主要体现在：

1、并机过程为一个整体动作，即需要将配置的所有发电机组并机成功后，才能作为电源输出，整体并机时间长，后端负载的运行安全性降低。

2、单纯的并机系统，在并机完成后没有对负荷的自动投切控制。需要人工进行负载投入和切除，增加了维护成本，增加了操作维护难度和操作时长，提高了操作故障概率。

3、并机系统中有1台或多台发电机组故障时，并机系统不能自动切除非重要负荷，当剩余的机组容量不能满足负荷容量时，即并机系统过载运行时，整个并机系统将解裂，后级负荷将停电。

4、并机系统不能根据后级负荷的实际容量，自动判断并停止部分多余机组运行，造成系统负载率低下，浪费能源。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种通过合理、准确的逻辑关系设定，实现并机及负荷投切的控制自动化和智能化，使其并机系统符合通信网络安全性特征的10kV发电机组的并机及负荷投切控制方法。本方法通过PLC来实现并机和负荷投切管理，主要包括了对并机系统的控制和负荷投切的控制。PLC在机组并机和负荷投切管理的应用中，主要是通过对模拟量及开关量的采集，经过用户的逻辑设定，最终通过对各断路器的控制来实现相关功能。

为了达到上述目的，本发明所设计的10kV发电机组的并机及负荷投切控制方法，其逻辑关系是针对通信配电网络的高可靠性要求而专门制定的。设定有n路市电，分别为1#，2#，……n#，n为偶数，则：

a)任意一路市电停电，油机即启动并机，10分钟内，仍有1路市电存在时，油机自动停机，如10分钟内，另外1路市电停电，则油机并机投入使用，并根据负荷重要性设定，按次序投入负荷；

b)当双路市电同时停电时，油机并机启动，有2台并机时即投入负荷，并根据负荷重要性设定，按次序投入负荷；

c)负荷的投入和切除与油机并机的数量相关，保证投入的负荷容量不超过并机容量，当超过警戒容量时，自动切除次要负荷；

d)当并机成功后，判断负荷实际容量，逐步停止多余机组。

作为优选方案，可设定负荷的重要性等级，负荷类型包括变压器、高压空调机组、任何低压设备。当并机成功数量大于2台时即可投入负荷，随着并机数量的增加，逐步按负荷的重要性等级由高到低投入负荷。当并机数量不满足负荷时，可按照负荷重要性等级由低到高切除负荷。可根据现场环境特征，设定并机的启动条件。可根据实际负荷量对并机的发电机组数量进行控制。PLC输出分合闸指令均可设置延时，避免复杂的配电网络投切时的相互影响以及对并机系统的影响。

作为优选方案，为减少变压器启动冲击电流对并机系统的影响，市电失电时，PLC控制变压器上级开关分闸；市电或发电机组供电时，PLC控制变压器上级开关延时分时合闸。

作为优选方案，任意一路市电停电后，发出发电机组启动信号，经过可设定的延时时间后，发电机组同时启动，当任意发电机组达到额定电压和频率后合闸，合闸成功后延时60秒，进入发电机组加载判断，若存在两路市电均停电情况，且发电机组并机输出合闸数大于等于2则进入并机输出状态；若存仅一路市电停电，则发电机组运行十分钟，再次判断仍仅存在一路市电停电，所有发电机输出开关分闸，发电机组冷却停机运行，系统回到自动/备用模式。

作为优选方案，任意一路市电停电后，进入变压器上机开关控制模式：