CN109510244B - 低压分布式光伏投切控制装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压分布式光伏投切控制装置和系统；其中，该装置通过多个电压互感器检测断路器两端的光伏发电网侧和用户输电网侧的电压，如果用户输电网侧为零，控制电路板通过合分闸电磁铁控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆转动，进而带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端断开；同时通信模块向检修人员发送分闸信息。本发明可以在检测到用户输电网侧停电时，自动控制光伏发电网侧断电，控制更加稳定可靠，且检修人员知晓断电情况，从而进一步保证了检修人员的安全。

Description

低压分布式光伏投切控制装置和系统

技术领域

本发明涉及电网投切技术领域，尤其是涉及一种低压分布式光伏投切控制装置和系统。

背景技术

相关技术中，通过失压脱扣控制光伏发电网和输电网之间断路器的通断。但是，失压脱口本身稳定性较差，尤其是工作年限较长时，如果电网停电检修，失压脱口经常不能控制断路器断路，导致电网停电的情况下，光伏发电网仍然在供电，这就会对输电网的检修人员造成触电危险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低压分布式光伏投切控制装置和系统，以提高分合闸控制的稳定性，从而保证检修人员的安全。

第一方面，本发明实施例提供了一种低压分布式光伏投切控制装置，装置包括控制室和动作室；控制室和动作室通过壳体间隔；控制室内设置有控制电路板、合分闸电磁铁和通信模块；动作室内设置有断路器和电压互感器；

动作室的电压互感器的数量为多个，分别设置于断路器的两端；控制室中的控制电路板与多个电压互感器连接；控制电路板还与通信模块和合分闸电磁铁连接；合分闸电磁铁通过联动杆与动作室中的传动杆一端连接；传动杆上设置有转轴，转轴固定在壳体的内壁上；传动杆的另一端与断路器的一端连杆连接；断路器的两端的连杆分别连接光伏发电网侧和用户输电网侧；

控制电路板用于通过多个电压互感器检测断路器两端的光伏发电网侧和用户输电网侧的电压，如果用户输电网侧为零，向合分闸电磁铁发送分闸控制信号；合分闸电磁铁用于接收到分闸控制信号后，控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆围绕转轴沿着第一方向转动，传动杆的另一端移动时，带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端断开；通信模块用向检修人员发送分闸信息。

在本发明较佳的实施例中，上述通信模块还用于接收检修人员发送的合闸信息，将合闸信息发送至控制电路板；

控制电路板还用于接收到合闸信息之后，向合分闸电磁铁发送合闸控制信号；合分闸电磁铁用于接收到合闸控制信号后，控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆围绕转轴沿着第二方向转动，传动杆的另一端移动时，带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端闭合。

在本发明较佳的实施例中，上述控制室设置有第一合分闸指示窗，动作室设置有第二合分闸指示窗；第一合分闸指示窗和第二合分闸指示窗设置于壳体上，用于显示联动杆与传动杆之间的连接节点的位置。

在本发明较佳的实施例中，上述动作室的侧壁上设置有接线端，接线端与断路器的一端连杆连接。

在本发明较佳的实施例中，上述控制电路板上还设置有不间断电源；不间断电源用于为控制电路板和合分闸电磁铁供电。

在本发明较佳的实施例中，上述断路器还设置有断路器室，断路器设置于断路器室的内部；断路器通过第一基座连接在断路器室的内壁上；断路器室通过第二基座连接在壳体的内壁上；断路器室的两侧设置有开口，开口用于穿过断路器两端的连杆。

在本发明较佳的实施例中，上述动作室内设置有多组断路器，每组断路器设置有对应的断路器室。

在本发明较佳的实施例中，上述合分闸电磁铁上还设置有手动拉环，用于手动控制联动杆动作。

在本发明较佳的实施例中，上述壳体、联动杆和传动杆为绝缘材质。

第二方面，本发明实施例提供了一种低压分布式光伏投切控制系统，系统包括上述低压分布式光伏投切控制装置；还包括光伏发电网和用户输电网。

本发明实施例带来了以下有益效果：

上述低压分布式光伏投切控制装置和系统，通过多个电压互感器检测断路器两端的光伏发电网侧和用户输电网侧的电压，如果用户输电网侧为零，控制电路板通过合分闸电磁铁控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆转动，进而带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端断开；同时通信模块向检修人员发送分闸信息。该方式可以在检测到用户输电网侧停电时，自动控制光伏发电网侧断电，控制更加稳定可靠，且检修人员知晓断电情况，从而进一步保证了检修人员的安全。

另外，当检修人员检修完毕后，可以通过手机或其他终端设备向通信模块发送合闸信息，通信模块接收检修人员发送的合闸信息后，将该合闸信息发送至控制电路板；控制电路板接收到合闸信息之后，向合分闸电磁铁发送合闸控制信号；合分闸电磁铁用于接收到合闸控制信号后，控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆围绕转轴沿着第二方向转动，传动杆的另一端移动时，带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端闭合。通过该方式，检修人员可以远程控制合闸，无需再去现场手动合闸，提高了光伏发电网和用户输电网通断的控制便捷性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种低压分布式光伏投切控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种低压分布式光伏投切控制装置中，动作室的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种低压分布式光伏投切控制装置中，控制室的具体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种低压分布式光伏投切控制装置中，断路器短路状态的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种低压分布式光伏投切控制装置中，断路器闭合状态的示意图。

图标：10-动作室；101-壳体；102-控制电路板；103-合分闸电磁铁；104-通信模块；105-联动杆；105a-连接节点；106-第一合分闸指示窗；107-不间断电源；108-手动拉环；109-电源线端；11-控制室；110-投切检测线端；111-断路器；112-电压互感器；113-传动杆；114-转轴；115-连杆；116-第二合分闸指示窗；117-接线端；118-断路器室；119-第一基座；120-第二基座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的失压脱稳定性较差，容易对输电网的检修人员造成触电危险的问题，本发明实施例提供了一种低压分布式光伏投切控制装置和系统；该技术可以应用于光伏发电网与输电网之间的投切控制，也可以应用于其他电路的投切控制。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种低压分布式光伏投切控制装置进行详细介绍。

参见图1所示的一种低压分布式光伏投切控制装置的结构示意图；该装置包括动作室10和控制室11；控制室和动作室通过壳体101间隔；控制室内设置有控制电路板102、合分闸电磁铁103和通信模块104；动作室内设置有断路器111和电压互感器112；

动作室的电压互感器的数量为多个，分别设置于断路器的两端；图1中以一个断路器设置四个电压互感器为例，两个电压互感器设置于断路器一端的连杆附近，另两个电压互感器设置于断路器另一端的连杆附近。

控制室中的控制电路板与多个电压互感器连接；图1中示出了电压互感器与控制电路板的连接关系，通常，每个电压互感器均与上述控制电路板连接，电压互感器与控制电路板通过投切检测线连接。

控制电路板还与通信模块和合分闸电磁铁连接；控制电路板可以通过通信控制线与通信模块连接；控制电路板可以通过控制线与合分闸电磁铁连接。

合分闸电磁铁通过联动杆105与动作室中的传动杆113一端连接；传动杆上设置有转轴114，转轴固定在壳体的内壁上；传动杆的另一端与断路器的一端连杆115连接；断路器的两端的连杆分别连接光伏发电网侧和用户输电网侧。具体地，如图1中，联动杆可以与传动杆固定连接，连接节点为105a；通过该方式，联动杆在伸缩动作时，传动杆围绕转轴114转动。

控制电路板用于通过多个电压互感器检测断路器两端的光伏发电网侧和用户输电网侧的电压，如果用户输电网侧为零，向合分闸电磁铁发送分闸控制信号；合分闸电磁铁用于接收到分闸控制信号后，控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆围绕转轴沿着第一方向转动，传动杆的另一端移动时，带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端断开；通信模块用向检修人员发送分闸信息。

上述第一方向可以为顺时针方向，传动杆沿着顺时针方向旋转后，传动杆连接的断路器连杆向左侧移动，此时断路器断开。上述通信模块可以为GSM（Global System forMobile Communications，全球移动通讯系统）模块，该通信模块可以通过发送短信的形式向检修人员发送分闸信息，以告知检修人员光伏发电网侧和用户输电网侧断开。

上述方式中，通过多个电压互感器检测断路器两端的光伏发电网侧和用户输电网侧的电压，如果用户输电网侧为零，控制电路板通过合分闸电磁铁控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆转动，进而带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端断开；同时通信模块向检修人员发送分闸信息。该方式可以在检测到用户输电网侧停电时，自动控制光伏发电网侧断电，控制更加稳定可靠，且检修人员知晓断电情况，从而进一步保证了检修人员的安全。

另外，当检修人员检修完毕后，可以通过手机或其他终端设备向通信模块发送合闸信息，通信模块接收检修人员发送的合闸信息后，将该合闸信息发送至控制电路板；控制电路板接收到合闸信息之后，向合分闸电磁铁发送合闸控制信号；合分闸电磁铁用于接收到合闸控制信号后，控制联动杆动作，以使联动杆带动动作室中的传动杆围绕转轴沿着第二方向转动，传动杆的另一端移动时，带动断路器的一端连杆伸缩，与断路器的另一端闭合。通过该方式，检修人员可以远程控制合闸，无需再去现场手动合闸，提高了光伏发电网和用户输电网通断的控制便捷性。

参见图2所示的低压分布式光伏投切控制装置中，动作室的具体结构示意图和图3所示的低压分布式光伏投切控制装置中，控制室的具体结构示意图。

上述控制室设置有第一合分闸指示窗106，动作室设置有第二合分闸指示窗116；上述第一合分闸指示窗和第二合分闸指示窗设置于壳体上，用于显示联动杆与传动杆之间的连接节点的位置。如图3中，联动杆与传动杆的连接节点为105a上设置有指示箭头，该指示箭头可以应用在第一合分闸指示窗中指示当前断路器的通断状态；如图2中，第二合分闸指示窗也可以展示上述联动杆与传动杆的连接节点105a的位置，以指示当前断路器的通断状态。

上述动作室的侧壁上设置有接线端117，接线端与断路器的一端连杆连接。动作室的左侧侧壁和右侧侧壁上均可以设置接线端，通过该接线端，断路器的连杆与光伏发电网侧和用户输电网侧连接；图2中示出了右侧的接线端，图2中以四个接线端为例，每个接线端分别连接一个断路器。

如图3中，控制电路板上还设置有不间断电源107；该不间断电源107用于为控制电路板和合分闸电磁铁供电。该不间断电源具体可以为UPS（Uninterruptible PowerSystem/Uninterruptible Power Supply，不间断电源）设备。该不间断电源上设置有电源线端109，通过该电源线端可以为上述控制电路板和合分闸电磁铁供电。另外，控制电路板上还设置有投切检测线端110，控制电路板通过该投切检测线端与动作室中的电压传感器连接。

如图2中，上述断路器还设置有断路器室118，断路器设置于断路器室的内部；断路器通过第一基座119连接在断路器室的内壁上；断路器室通过第二基座120连接在壳体的内壁上；断路器室的两侧设置有开口，开口用于穿过断路器两端的连杆。

在实际实现时，动作室内可以设置有多组断路器，每组断路器设置有对应的断路器室。例如，动作室内设置有四组断路器，每组断路器设置在对应的断路器室中，断路器室之间彼此间隔。

如图3中，上述合分闸电磁铁上还设置有手动拉环108，用于手动控制联动杆动作。通过该手动拉环，工作人员还可以手动控制断路器的合分闸，从而提高了合分闸控制的多样性。

另外，为了提高装置的安全性，上述壳体、联动杆和传动杆为绝缘材质。

图4示出了上述低压分布式光伏投切控制装置中，断路器短路状态的示意图；合分闸电磁铁控制联动杆移动至分闸位置后，传动杆顺时针旋转，联动杆和传动杆的连接节点在第二合分闸指示窗的右侧，传动杆与断路器的连杆连接的一端向左移动，从而带动断路器断开。

图5示出了上述低压分布式光伏投切控制装置中，断路器闭合状态的示意图；合分闸电磁铁控制联动杆移动至合闸位置后，传动杆逆时针旋转，联动杆和传动杆的连接节点在第二合分闸指示窗的左侧，传动杆与断路器的连杆连接的一端向右移动，从而带动断路器断开。

进一步地，本发明实施例还提供一种低压分布式光伏投切控制系统，该系统包括上述低压分布式光伏投切控制装置；还包括光伏发电网和用户输电网。

本发明实施例提供的低压分布式光伏投切控制系统，与上述实施例提供的低压分布式光伏投切控制装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的低压分布式光伏投切控制系统的具体工作过程，可以参考前述低压分布式光伏投切控制装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种低压分布式光伏投切控制装置，其特征在于，所述装置包括控制室和动作室；所述控制室和所述动作室通过壳体间隔；所述控制室内设置有控制电路板、合分闸电磁铁和通信模块；所述动作室内设置有断路器和电压互感器；所述动作室的所述电压互感器的数量为多个，分别设置于所述断路器的两端；所述控制室中的所述控制电路板与多个所述电压互感器连接；所述控制电路板还与所述通信模块和所述合分闸电磁铁连接；所述合分闸电磁铁通过联动杆与所述动作室中的传动杆一端连接；所述传动杆上设置有转轴，所述转轴固定在所述壳体的内壁上；所述传动杆的另一端与所述断路器的一端连杆连接；所述断路器的两端的连杆分别连接光伏发电网侧和用户输电网侧；

所述控制电路板用于通过多个所述电压互感器检测所述断路器两端的所述光伏发电网侧和所述用户输电网侧的电压，如果所述用户输电网侧为零，向所述合分闸电磁铁发送分闸控制信号；所述合分闸电磁铁用于接收到所述分闸控制信号后，控制所述联动杆动作，以使所述联动杆带动所述动作室中的传动杆围绕所述转轴沿着第一方向转动，所述传动杆的另一端移动时，带动所述断路器的一端连杆伸缩，与所述断路器的另一端断开；所述通信模块用向检修人员发送分闸信息；

所述动作室设置有第一合分闸指示窗，所述动作室设置有第二合分闸指示窗；所述第一合分闸指示窗和所述第二合分闸指示窗设置于所述壳体上，用于显示所述联动杆与所述传动杆之间的连接节点的位置；所述连接节点上设置有指示箭头，用于指示所述断路器的通断状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模块还用于接收所述检修人员发送的合闸信息，将所述合闸信息发送至所述控制电路板；

所述控制电路板还用于接收到所述合闸信息之后，向所述合分闸电磁铁发送合闸控制信号；所述合分闸电磁铁用于接收到所述合闸控制信号后，控制所述联动杆动作，以使所述联动杆带动所述动作室中的传动杆围绕所述转轴沿着第二方向转动，所述传动杆的另一端移动时，带动所述断路器的一端连杆伸缩，与所述断路器的另一端闭合。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动作室的侧壁上设置有接线端，所述接线端与所述断路器的一端连杆连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路板上还设置有不间断电源；所述不间断电源用于为所述控制电路板和所述合分闸电磁铁供电。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述断路器还设置有断路器室，所述断路器设置于所述断路器室的内部；所述断路器通过第一基座连接在所述断路器室的内壁上；所述断路器室通过第二基座连接在所述壳体的内壁上；

所述断路器室的两侧设置有开口，所述开口用于穿过所述断路器两端的连杆。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述动作室内设置有多组断路器，每组所述断路器设置有对应的断路器室。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述合分闸电磁铁上还设置有手动拉环，用于手动控制所述联动杆动作。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体、所述联动杆和所述传动杆为绝缘材质。

9.一种低压分布式光伏投切控制系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-8任一项所述的低压分布式光伏投切控制装置；还包括光伏发电网和用户输电网。