CN106253354B - 并网不上网供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种并网不上网供电系统及方法，所述并网不上网供电系统包括供电母线、电网、发电机组、功率检测模块、测算模块、预设模块、对比模块、计算模块、判断模块及控制模块。其中，发电机组与电网同时为负载供电，使用时预设模块先设定电网期望输出功率，当功率检测模块检测出电网实际输出功率大于电网期望输出功率时，判断模块判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若判断发电机组能满足机组期望输出功率，则控制模块控制电网以电网期望输出功率输出和控制发电机组以机组期望输出功率输出，变被动控制为主动控制，在有效减少对电网用电需求的同时，避免对电网的正常供电造成冲击，保证了供能可靠性和设备安全性。

Description

并网不上网供电系统及方法

技术领域

本发明涉及供电系统技术领域，特别涉及一种并网不上网供电系统及方法。

背景技术

应用发电机组的楼宇式供电系统有孤网运行和并网运行两种方案，在并网运行时根据电网的要求又分为并网上网和并网不上网，合理的发电机组供电方案是能源项目成败的关键。目前实现并网不上网供电方案通常采用“逆功率”保护的方式实现，在电网供电处设置功率方向检测装置，当检测到电网吸收能量时发出信号切断发电机组输出开关或者电网开关。然而这样的设计会使发电机组输出功率发生突变造成停机、电网短暂吸收能量造成电网保护和计量异常等问题，严重影响了供能可靠性和设备安全性。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种并网不上网供电系统及方法，保证供能可靠性和设备安全性。

其技术方案如下：

一种并网不上网供电系统，包括：

供电母线，所述供电母线连接有负载；

电网，用于为负载供电，所述电网与供电母线相连；

发电机组，用于为负载供电，所述发电机组与供电母线相连；

功率检测模块，用于检测电网实际输出功率；

测算模块，用于测算负载所需功率；

预设模块，用于设定电网期望输出功率；

对比模块，用于将电网实际输出功率与电网期望输出功率进行对比；

计算模块，用于根据负载所需功率和电网期望输出功率计算出发电机组的机组期望输出功率；

判断模块，用于判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系；

控制模块，用于控制各模块的运行及控制电网与发电机组的输出功率，所述电网、发电机组、功率检测模块、测算模块、预设模块、对比模块、计算模块、判断模块分别与控制模块电性连接。

在其中一个实施例中，所述并网不上网供电系统还包括故障检测模块，所述故障检测模块用于判断发电机组的故障情况，所述故障检测模块与控制模块电性连接。

在其中一个实施例中，所述并网不上网供电系统还包括低功率保护模块，所述低功率保护模块与控制模块电性连接。

在其中一个实施例中，所述发电机组为多台，多台发电机组并联并相互独立运行。

在其中一个实施例中，所述发电机组为燃气发电机组。

本发明还提供一种并网不上网供电方法，包括以下步骤：

发电机组与电网同时为负载供电；

检测出电网实际输出功率和测算出负载所需功率，并设定电网期望输出功率；

将电网实际输出功率与电网期望输出功率进行对比，若电网实际输出功率大于电网期望输出功率，则：

根据负载所需功率和电网期望输出功率计算出发电机组的机组期望输出功率；

判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若发电机组装机容量大于机组期望输出功率，则：

控制电网以电网期望输出功率输出；

控制发电机组以机组期望输出功率输出。

具体地，所述并网不上网供电方法包括以下步骤：

根据负载所需功率和发电机组装机容量设定电网期望输出功率。

进一步地，在判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系之前，预先判断发电机组的故障情况。

进一步地，所述并网不上网供电方法还包括以下步骤：

当发电机组以低功率运行时，控制该发电机组停止运行。

具体地，所述并网不上网供电方法包括以下步骤：

根据机组期望输出功率及工作优先级控制发电机组的投入数量及输出功率。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

上述并网不上网供电系统及方法，发电机组与电网同时为负载供电，使用时预设模块先设定电网期望输出功率，当功率检测模块检测出电网实际输出功率大于电网期望输出功率时，判断模块判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若判断发电机组能满足机组期望输出功率，则控制模块控制电网以电网期望输出功率输出和控制发电机组以机组期望输出功率输出，变被动控制为主动控制，在有效减少对电网用电需求的同时，避免对电网的正常供电造成冲击，保证了供能可靠性和设备安全性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的并网不上网供电系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、供电母线，2、电网，3、发电机组，4、功率检测模块，5、测算模块，6、预设模块，7、对比模块，8、判断模块，9、控制模块，10、故障检测模块，11、低功率保护模块，12、负载。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，本实施例所述的并网不上网供电系统，包括：

供电母线1，所述供电母线1连接有负载12；

电网2，用于为负载12供电，所述电网2与供电母线1相连；

发电机组3，用于为负载12供电，所述发电机组3与供电母线1相连；

功率检测模块4，用于检测电网2实际输出功率；

测算模块5，用于测算负载12所需功率；

预设模块6，用于设定电网2期望输出功率；

对比模块7，用于将电网2实际输出功率与电网2期望输出功率进行对比；

计算模块，用于根据负载12所需功率和电网2期望输出功率计算出发电机组3的机组期望输出功率；

判断模块8，用于判断发电机组3装机容量与机组期望输出功率的大小关系；

控制模块9，用于控制各模块的运行及控制电网2与发电机组3的输出功率，所述电网2、发电机组3、功率检测模块4、测算模块5、预设模块6、对比模块7、计算模块、判断模块8分别与控制模块9电性连接。

上述并网不上网供电系统，发电机组3与电网2同时为负载12供电，使用时预设模块6先设定电网2期望输出功率，当功率检测模块4检测出电网2实际输出功率大于电网2期望输出功率时，判断模块8判断发电机组3装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若判断发电机组3能满足机组期望输出功率，则控制模块9控制电网2以电网2期望输出功率输出和控制发电机组3以机组期望输出功率输出，变被动控制为主动控制，在有效减少对电网2用电需求的同时，避免对电网2的正常供电造成冲击，保证了供能可靠性和设备安全性。

在本实施例中，所述并网不上网供电系统还包括故障检测模块10，所述故障检测模块10用于判断发电机组3的故障情况，所述故障检测模块10与控制模块9电性连接。当发电机组3有故障时，发电机组3有可能无法满足机组期望输出功率，因此利用故障检测模块10预先判断发电机组3的故障情况，保证发电机组3能满足机组期望输出功率。

优选地，所述并网不上网供电系统还包括低功率保护模块11，所述低功率保护模块11与控制模块9电性连接。当发电机组3以低功率运行(本实施例为额定功率的10％以下)，控制模块9会控制低功率保护模块11启动，低功率保护模块11控制该发电机组3停止运行，避免发电机组3过电压，保证运行安全。

在本实施例中，所述发电机组3为多台，多台发电机组3并联并相互独立运行，共同为负载12供电，提高供电稳定性。所述发电机组3为燃气发电机组，具有成本效益高及排放污染低的特点。该并网不上网供电系统的燃气发电机组在运行时，能有效减少因无效工作而带来的天然气损耗，符合国家提高能源利用效率和清洁利用能源的产业政策。

本实施例还提供一种并网不上网供电方法，包括以下步骤：

发电机组3与电网2同时为负载12供电；

功率检测模块4检测出电网2实际输出功率；

测算模块5测算出负载12所需功率；

预设模块6设定电网2期望输出功率；

对比模块7将电网2实际输出功率与电网2期望输出功率进行对比，若电网2实际输出功率大于电网2期望输出功率，则：

计算模块根据负载12所需功率和电网2期望输出功率计算出发电机组3的机组期望输出功率；

判断模块8判断发电机组3装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若发电机组3装机容量大于机组期望输出功率，则：

控制模块9控制电网2以电网2期望输出功率输出；

控制模块9控制发电机组3以机组期望输出功率输出。

上述并网不上网供电方法，发电机组3与电网2同时为负载12供电，使用时预设模块6先设定电网2期望输出功率，当功率检测模块4检测出电网2实际输出功率大于电网2期望输出功率时，判断模块8判断发电机组3装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若判断发电机组3能满足机组期望输出功率，则控制模块9控制电网2以电网2期望输出功率输出和控制发电机组3以机组期望输出功率输出，变被动控制为主动控制，在有效减少对电网2用电需求的同时，避免对电网2的正常供电造成冲击，保证了供能可靠性和设备安全性。

具体地，所述并网不上网供电方法包括以下步骤：

预设模块6根据负载12所需功率和发电机组3装机容量设定电网2期望输出功率，电网2期望输出功率通过预设模块6自动设定，设定值更合理。需要说明的是，电网2期望输出功率也可以通过人工设定。

进一步地，在判断模块8判断发电机组3装机容量与机组期望输出功率的大小关系之前，故障检测模块10预先判断发电机组3的故障情况。当发电机组3有故障时，发电机组3有可能无法满足机组期望输出功率，因此利用故障检测模块10预先判断发电机组3的故障情况，保证发电机组3能满足机组期望输出功率。

进一步地，所述并网不上网供电方法还包括以下步骤：

当发电机组3以低功率运行时，低功率保护模块11控制该发电机组3停止运行。当发电机组3以低功率运行(本实施例为额定功率的10％以下)，控制模块9会控制低功率保护模块11启动，低功率保护模块11控制该发电机组3停止运行，避免发电机组3过电压，保证运行安全。

具体地，所述并网不上网供电方法包括以下步骤：

控制模块9根据机组期望输出功率及工作优先级控制发电机组3的投入数量及输出功率，使多台发电机组3的输出功率更平均，供电更稳定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种并网不上网供电系统，其特征在于，包括：

供电母线，所述供电母线连接有负载；

电网，用于为负载供电，所述电网与供电母线相连；

发电机组，用于为负载供电，所述发电机组与供电母线相连,所述发电机组为燃气发电机组；

功率检测模块，用于检测电网实际输出功率；

测算模块，用于测算负载所需功率；

预设模块，用于设定电网期望输出功率；

对比模块，用于将电网实际输出功率与电网期望输出功率进行对比；

计算模块，用于根据负载所需功率和电网期望输出功率计算出发电机组的机组期望输出功率；

判断模块，用于判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系；

控制模块，用于控制各模块的运行及控制电网与发电机组的输出功率，所述电网、发电机组、功率检测模块、测算模块、预设模块、对比模块、计算模块、判断模块分别与控制模块电性连接；

当功率检测模块检测出电网实际输出功率大于电网期望输出功率时，判断模块判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若判断发电机组能满足机组期望输出功率，则控制模块控制电网以电网期望输出功率输出和控制发电机组以机组期望输出功率输出。

2.根据权利要求1所述的并网不上网供电系统，其特征在于，还包括故障检测模块，所述故障检测模块用于判断发电机组的故障情况，所述故障检测模块与控制模块电性连接。

3.根据权利要求1所述的并网不上网供电系统，其特征在于，还包括低功率保护模块，所述低功率保护模块与控制模块电性连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的并网不上网供电系统，其特征在于，所述发电机组为多台，多台发电机组并联并相互独立运行。

5.一种并网不上网供电方法，其特征在于，包括以下步骤：

发电机组与电网同时为负载供电；

检测出电网实际输出功率和测算出负载所需功率，并设定电网期望输出功率；

将电网实际输出功率与电网期望输出功率进行对比，若电网实际输出功率大于电网期望输出功率，则：

根据负载所需功率和电网期望输出功率计算出发电机组的机组期望输出功率；

判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系，若发电机组装机容量大于机组期望输出功率，则：

控制电网以电网期望输出功率输出；

控制发电机组以机组期望输出功率输出。

6.根据权利要求5所述的并网不上网供电方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

根据负载所需功率和发电机组装机容量设定电网期望输出功率。

7.根据权利要求5所述的并网不上网供电方法，其特征在于，在判断发电机组装机容量与机组期望输出功率的大小关系之前，预先判断发电机组的故障情况。

8.根据权利要求5所述的并网不上网供电方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当发电机组以低功率运行时，控制该发电机组停止运行。

9.根据权利要求5-8任一项所述的并网不上网供电方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

根据机组期望输出功率及工作优先级控制发电机组的投入数量及输出功率。