CN105633996A - 一种柴油发电机组控制系统自动并网装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油发电机组控制系统自动并网装置，包括：采集单元、信号转换单元、数字信号处理单元、驱动单元、人机界面单元、合闸控制单元。该自动并网装置将原柴油发电机组控制系统的DSP芯片作为自动并网装置的DSP芯片，在原有柴油发电机组控制系统基础上开发了自动并网装置，节省了DSP芯片，在实现安全可靠的自动并网操作的同时，大大降低了成本。

Description

一种柴油发电机组控制系统自动并网装置

技术领域

本发明涉及柴油发电机组技术领域，尤其涉及一种柴油发电机组控制系统自动并网装置。

背景技术

柴油发电机组是由将燃烧柴油产生的热能转换为机械能的柴油发动机，和把机械能转为电能的同步发电机组成。并联运行可以使发动机和发电机在较高的效率下运行，提高供电的可靠性和供电质量。传统的柴油发电机组采用独立于柴油发电机组控制系统的自动并网控制系统，该自动并网控制系统具有自己的数字信号处理(DigitalSignalProcess,DSP)芯片，在硬件上自成一体，故硬件投资成本高，接线复杂。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种柴油发电机组控制系统自动并网装置，在原有柴油发电机组控制系统基础上开发了自动并网装置，将原柴油发电机组控制系统的DSP芯片作为自动并网装置的DSP芯片，将自动并网装置作为柴油发电机组控制系统的模块进行一体化设置，在硬件上节省了DSP芯片，该装置能够实现安全可靠的自动并网操作，运行快速、准确，同时大大降低了成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种柴油发电机组控制系统自动并网装置，包括：

采集单元，与信号转换单元电连接，用于采集电网电压和发电机电压信号，并将其发送到信号转换单元；

信号转换单元，与数字信号处理单元电连接，用于将采集单元采集的电网电压和发电机电压信号转换为数字信号处理单元可以直接接收的信号，并将其发送到数字信号处理单元；

数字信号处理单元，采用柴油发电机组控制系统的数字信号处理单元，与驱动单元电连接，用于在接收到并网请求信号时对信号转换单元发送的数据进行分析、计算，判断并网条件是否满足，若不满足，则控制驱动单元进行调整，至并网条件满足，发出合闸脉冲到合闸控制单元；

驱动单元，用于根据数字信号处理单元发送的驱动信号进行发电机电压调节和转速调节；

人机界面单元，与数字信号处理单元电连接，用于做为操作面板进行控制操作以及显示系统的运行状态和运行数据；

合闸控制单元，与数字信号处理单元电连接，用于将数字信号处理单元发送的合闸脉冲信号放大，驱动断路器合闸并网。

特别地，所述数字信号处理单元为TMS320F2812芯片。

本发明提出的柴油发电机组控制系统自动并网装置，将原柴油发电机组控制系统的DSP芯片作为自动并网装置的DSP芯片，在原有柴油发电机组控制系统基础上开发了自动并网装置，节省了DSP芯片，在实现安全可靠的自动并网操作的同时，大大降低了成本。

附图说明

图1是本发明柴油发电机组控制系统自动并网装置结构图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

如图1所示，柴油发电机组控制系统自动并网装置包括：采集单元101、信号转换单元102、数字信号处理单元103、驱动单元104、人机界面单元105以及合闸控制单元106。

所述采集单元101，与信号转换单元102电连接，包括用于采集电网和发电机电压信号的传感器，用于采集电网电压和发电机电压信号，并将其发送到信号转换单元102；

所述信号转换单元102，与采集单元101和数字信号处理单元103电连接。信号转换单元102将采集单元101采集的电网互感器电压信号和发电机互感器电压信号转换为0-3V的电压信号，接入数字信号处理单元103的ADC模块中；同时，将采集单元101采集的电网电压信号和发电机电压信号转换成各自周期不变的方波信号，接入数字信号处理单元103的捕获模块中。

所述数字信号处理单元103，采用柴油发电机组控制系统的数字信号处理单元，型号为TMS320F2812的DSP芯片。

数字信号处理单元103通过内置的ADC模块，将信号转换单元102发送的电网电压信号和发电机电压信号转换为数字信号，以便进一步分析、计算；同时，数字信号处理单元103通过内置的捕获模块，对信号转换单元102发送的电网电压信号和发电机电压信号对应的方波信号进行分析，以得出各自的频率，并对两路方波信号进行异或运算，得到两者的相位差。

数字信号处理单元103内置CAN控制器，通过CAN总线与上位机PLC通信，当数字信号处理单元103接收到来自上位机PLC或人机界面单元发送的并网请求信号时，对经其自身转换得到的电网和发电机的电压、频率和相位差数据进行分析，判断并网条件是否满足。

数字信号处理单元103内置D/A输出模块，当判断并网条件不满足时，数字信号处理单元103根据电网和发电机压差与频率差，计算发电机电压和转速的自动调节驱动信号，将其发送到驱动单元104；至判断并网条件满足时，向合闸控制单元106发送合闸脉冲信号。

所述驱动单元104，与数字信号处理单元103电连接，根据数字信号处理单元103发送的驱动信号对发电机电压和转速进行调节，使其满足并网条件。

并网条件包括：

待并网发电机的电压和母线电压大小相等；

待并网发电机的电压和母线电压相位相同；

待并网发电机的频率和母线频率相等；

待并网发电机的相序和母线相序相同。

在发电机并网时，任意一项条件不满足都认为并网条件不满足。通常情况下，并网的实际条件与上述条件允许有一定的偏差，该偏差根据现场实际情况设置。当发电机和电网的压差及频率差超过偏差数值时，认为并网条件不满足，驱动单元104根据数字信号处理单元103发送的驱动信号对发电机电压和转速进行调节，使其满足并网条件。

所述人机界面单元105，采用触摸屏，与数字信号处理单元103电连接。人机界面单元105上设置操作按钮，用于对柴油发电机组控制系统自动并网装置进行控制操作，同时还用以显示系统的运行状态和运行数据。

所述合闸控制单元106，与数字信号处理单元103电连接。当并网条件满足时，数字信号处理单元103发出合闸脉冲，经合闸控制单元106进行放大，驱动断路器合闸并网。

本发明的技术方案在原有柴油发电机组控制系统基础上开发了自动并网装置，节省了DSP芯片，在实现安全可靠的自动并网操作的同时，大大降低了成本。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种柴油发电机组控制系统自动并网装置，其特征在于，包括：

采集单元，与信号转换单元电连接，用于采集电网电压和发电机电压信号，并将其发送到信号转换单元；

信号转换单元，与数字信号处理单元电连接，用于将采集单元采集的电网电压和发电机电压信号转换为数字信号处理单元可以直接接收的信号，并将其发送到数字信号处理单元；

数字信号处理单元，采用柴油发电机组控制系统的数字信号处理单元，与驱动单元电连接，用于在接收到并网请求信号时对信号转换单元发送的数据进行分析、计算，判断并网条件是否满足，若不满足，则控制驱动单元进行调整，至并网条件满足，发出合闸脉冲到合闸控制单元；

驱动单元，用于根据数字信号处理单元发送的驱动信号进行发电机电压调节和转速调节；

人机界面单元，与数字信号处理单元电连接，用于做为操作面板进行控制操作以及显示系统的运行状态和运行数据；

合闸控制单元，与数字信号处理单元电连接，用于将数字信号处理单元发送的合闸脉冲信号放大，驱动断路器合闸并网。

2.根据权利要求1所述的柴油发电机组控制系统自动并网装置，其特征在于所述数字信号处理单元为TMS320F2812芯片。