CN104300537A - Vsg节能型电控系统 - Google Patents

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王辉
王晓峰
石玉
陈尚杰
胡春香
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Abstract

本发明公开了一种VSG节能型电控系统，包括ALM模块，所述ALM模块内设有内置第一超级电容；与ALM模块输入端连接的设置于主回路内的产生的反向感应电动势抑制电流的大幅度波动电抗系统；与ALM模块输出端连接的将交流电变成直流电的直流母排，以及与直流母排连接的吊机动力模块，吊机动力模块内置有第二超级电容；与吊机动力模块输出端连接的LC滤波器，LC滤波器输出至辅助回路；与ALM模块并联在主回路中的VSM电压传感模块；VSM电压传感模块输入端接有闸刀开关，闸刀开关输入端接有断路器，断路器输入端接有三相异步发电机；本发明具有以下优点：减少电流变化率，工作能耗低，结构简单，方便实用，安全稳定。

Description

VSG节能型电控系统
技术领域
本发明公开了一种VSG节能型电控系统。
背景技术
港口RTG一般采用300~600kW恒速主柴油发电机组供电，只要处于工作状态，无论是否起吊集装箱，发电机组都处于运行状态，柴油机都处于恒定速度在运行。实际上港口RTG有50%的运行时间是处于空载状态的，即使在非空载工况下，RTG也仅在重箱起升过程中需要提供额定功率，几乎90%的运行时间处于轻负荷状态。而柴油发动机不能跟随负荷的大小改变供油量，造成油量的大量浪费。
为达到RTG节油目地，给柴油发电机组调速，使柴油机组可以根据负载的变化而改变柴油机的转速，达到节油的目的。但是，改变柴油发电机组转速，意味着发电机发出电的频率和电压不能达到用电设备的额定要求。在我国的电力系统中，工频交流电的标准频率为50Hz，对于一般柴油发电机组，要求拖动发电机转子旋转的柴油发动机转速基本恒定，因为同步发电机具有转子转速和交流电频率之间保持严格不变的关系特点。如果转子的转速变化，将导致发电机输出频率和电压不能满足用电设备工况。
随着风力发电装机容量的不断增大，很多国家的电力系统运行导则对风电机组的低电压穿越能力做出了规定，目前针对双馈型和直驱型风电系统低电压穿越功能的研究非常多；研究过程中需要模拟各种类型的电压跌落故障，通常是由电压跌落发生器（Voltage Sag Generator，VSG）来实现的。VSG,电压跌落发生器（Voltage Sag Generator)的简称。电压跌落（voltage sag),也称电压骤降、电压下跌、电压凹陷，是指供电电压均方根值在短时间突然下降至额定电压幅值的90%-10%。典型持续时间为0.5~30个周波的一种现象。PLC综合控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。它具有结构紧凑、工作稳定、功能齐全。可以根据实际控制规摸大小，进行组合，既可以实现单柜自动控制，也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散（DSC）控制系统。PLC控制柜能适应各种大小规模的工业自动化控制场合。广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，实现完美的网络功能，性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等，满足用户要求，并可搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。设备更可与DCS总线上位机 modbus、profibus等通讯协议的数据传输；工控机、以太网等实现的控制和监控。
当电网发生故障导致电压跌落时，光伏电站/风电站如果立即切除，将引起整个系统的剧烈变化，导致大面积停电。在电力系统发生此类问题时，具备“低电压穿越”能力的逆变设备或补偿装置将保证顺利并网运行，支撑电网故障恢复，避免引起电网故障的扩大化。 电压跌落发生器则时检测“低电压穿越”能力的检测装置。电压跌落发生器在德国、美国已经大规模投入使用，在国内还处于研究测试阶段。
发明内容
本发明的目的，在于克服上述局限，从而提供一种工作能耗低，结构简单，方便实用，安全稳定的VSG节能型电控系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种VSG节能型电控系统，包括ALM模块，所述ALM模块内设有内置第一超级电容；
与ALM模块输入端连接的设置于主回路内的产生的反向感应电动势抑制电流的大幅度波动电抗系统；
与ALM模块输出端连接的将交流电变成直流电的直流母排，以及与直流母排连接的吊机动力模块，所述吊机动力模块内置有第二超级电容；
与吊机动力模块输出端连接的LC滤波器，所述LC滤波器输出至辅助回路；
与ALM模块并联在主回路中的VSM电压传感模块，所述VSM电压传感模块在接入电压达到最大电压70%时再吸合；
所述VSM电压传感模块输入端接有闸刀开关，所述闸刀开关输入端接有断路器，所述断路器输入端接有三相异步发电机，所述闸刀开关输出端与电抗系统输入端连接。
优选的是，三相异步发电机输出端连接有多个电流表。
优选的是，ALM模块采用西门子ALM模块。
优选的是，断路器规格为3VL2706-1DC33-0AB1。
综上所述，本发明的一种VSG节能型电控系统具有以下优点：能把发电机产生的从低频低压到额定频率额定电压的交流电能转变成可利用的直流电能，减少电流变化率，工作能耗低，结构简单，方便实用，安全稳定。
附图说明
图1为本发明的电路示意图；
图中标号：1-ALM模块、2-第一超级电容、3-电抗系统、4-直流母排、5-吊机动力模块、6-第二超级电容、7-LC滤波器、8-VSM电压传感模块、9-闸刀开关、10-断路器、11-三相异步发电机、12-电流表。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1所示一种VSG节能型电控系统，包括ALM模块1，所述ALM模块1内设有内置第一超级电容2；
与ALM模块1输入端连接的设置于主回路内的产生的反向感应电动势抑制电流的大幅度波动电抗系统3；
与ALM模块1输出端连接的将交流电变成直流电的直流母排4，以及与直流母排4连接的吊机动力模块5，所述吊机动力模块5内置有第二超级电容6；
与吊机动力模块5输出端连接的LC滤波器7，所述LC滤波器7输出至辅助回路；
与ALM模块1并联在主回路中的VSM电压传感模块8，所述VSM电压传感模块8在接入电压达到最大电压70%时再吸合；
所述VSM电压传感模块8输入端接有闸刀开关9，所述闸刀开关9输入端接有断路器10，所述断路器10输入端接有三相异步发电机11，所述闸刀开关9输出端与电抗系统3输入端连接。
三相异步发电机11输出端连接有多个电流表12。
ALM模块1采用西门子ALM模块。
断路器10规格为3VL2706-1DC33-0AB1。
当柴油机拖运的同步发电机运行时，并同步三相异步发电机11具备正常励磁的情况下，随着柴油机转速不同，可从怠速750到额定转速1500转连续调节，这时同步发电机就可以产生200V-400V的交流电压输出，输出电源频率为25HZ-50HZ的三相交流电。把这个三相电压和频率都变化的电源接入能量变换器，能量变换器的第一个环节是把三相异步发电机11产生的从低频低压到额定频率额定电压的交流电能转变成可利用的直流电能。
为使输出的电压和频率满足RTG用电要求，就需要增加一套电控系统。在电控系统部分主要核心控制元器件全部采用SIEMENS整体解决方案，通过SIEMENS ALM 模块的电压调节功能，可以在柴油机变速时发电机输出电压发生变化时，对直流母电压进行动态调节，以达到输出至电机模块稳定的直流电压。
由于ALM模块1里有内置第一超级电容2，对于ALM模块1的二极管整流的单元来说，如果直接把主发电机的电压加入输入端，很可能会因电压瞬间冲击将ALM模块1的二极管整流单元烧坏，因此在主回路中增加电抗系统3，实现主回路阶梯加压至最大值，由于电抗器产生的反向感应电动势抑制电流的大幅度波动，使整个主回路系统达到安全稳定的效果。经过在多个RTG项目上的应用，充分验证了VSG节能型电控系统这一项实用新技术在实际应用中的优秀性能。
综上所述，本发明的一种VSG节能型电控系统具有以下优点：能把发电机产生的从低频低压到额定频率额定电压的交流电能转变成可利用的直流电能，减少电流变化率，工作能耗低，结构简单，方便实用，安全稳定。

Claims (4)

1.一种VSG节能型电控系统，其特征在于：包括ALM模块（1），所述ALM模块（1）内设有内置第一超级电容（2）；
与ALM模块（1）输入端连接的设置于主回路内的产生的反向感应电动势抑制电流的大幅度波动电抗系统（3）；
与ALM模块（1）输出端连接的将交流电变成直流电的直流母排（4），以及与直流母排（4）连接的吊机动力模块（5），所述吊机动力模块（5）内置有第二超级电容（6）；
与吊机动力模块（5）输出端连接的LC滤波器（7），所述LC滤波器（7）输出至辅助回路；
与ALM模块（1）并联在主回路中的VSM电压传感模块（8），所述VSM电压传感模块（8）在接入电压达到最大电压70%时再吸合；
所述VSM电压传感模块（8）输入端接有闸刀开关（9），所述闸刀开关（9）输入端接有断路器（10），所述断路器（10）输入端接有三相异步发电机（11），所述闸刀开关（9）输出端与电抗系统（3）输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种VSG节能型电控系统，其特征在于：所述三相异步发电机（11）输出端连接有多个电流表（12）。
3.根据权利要求1所述的一种VSG节能型电控系统，其特征在于：所述ALM模块（1）采用西门子ALM模块。
4.根据权利要求1所述的一种VSG节能型电控系统，其特征在于：所述断路器（10）规格为3VL2706-1DC33-0AB1。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200944575Y (zh) * 2006-09-01 2007-09-05 罗中柱 直流母线供电的起重机动力系统
CN201619963U (zh) * 2009-05-20 2010-11-03 北京运达伟业科贸有限责任公司 调速节油柴油发电机组供电轮胎式龙门集装箱起重机
CN202076805U (zh) * 2011-06-13 2011-12-14 思源清能电气电子有限公司 用于辅助风电机组低电压穿越的补偿装置
CN202940597U (zh) * 2012-05-25 2013-05-15 泰豪电源技术有限公司 一种变速变频节能型发配电装置
CN203476520U (zh) * 2013-09-11 2014-03-12 广东保达动力技术有限公司 变速发电机组供电系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200944575Y (zh) * 2006-09-01 2007-09-05 罗中柱 直流母线供电的起重机动力系统
CN201619963U (zh) * 2009-05-20 2010-11-03 北京运达伟业科贸有限责任公司 调速节油柴油发电机组供电轮胎式龙门集装箱起重机
CN202076805U (zh) * 2011-06-13 2011-12-14 思源清能电气电子有限公司 用于辅助风电机组低电压穿越的补偿装置
CN202940597U (zh) * 2012-05-25 2013-05-15 泰豪电源技术有限公司 一种变速变频节能型发配电装置
CN203476520U (zh) * 2013-09-11 2014-03-12 广东保达动力技术有限公司 变速发电机组供电系统

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