CN206076967U - 微网智能并网柜 - Google Patents

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孟庆锋
杨磊
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Abstract

本实用新型公开了一种微网智能并网柜,该智能并网柜是一种实现微网与公共电网智能连接的关键性设备,是集微网保护、监控、快速分合功能于一身的智能化成套开关设备,在并网合闸时以公共电网波形为基准,并网快速有效,实现软启动,有效抑制对公共电网的冲击,并且能在发生故障的5ms内快速准确的脱离公共电网,转到孤网运行状态。其内部设备包括塑壳断路器及电动操作机构、并离网快速切换开关、低压综合保护装置、电能质量监测仪、逆功率保护装置、浪涌抑制器等主要设备以及切换开关、中间继电器等辅助设备。

Description

微网智能并网柜
技术领域
[0001] 本实用新型属于微网能量管理系统,是一种实现微网与公共电网智能连接的关键 性设备,是集微网保护、监控、快速分合功能于一身的智能化成套开关设备,在并网合闸时 以公共电网波形为基准,并网快速有效,实现软启动,有效抑制对公共电网的冲击,并且能 在发生故障的5ms内快速准确的脱离公共电网,转到孤网运行状态。
背景技术
[0002] 微网作为一种新的能源利用形式,具有污染少、经济性好、综合利用率高、多样性 及灵活性的特点,逐渐发展成一种除公共大电网外的重要的供电方式。微网作为公共大电 网的重要补充,既可以与公共大电网并网使用,即并网模式;又可以单独向用户侧供电,即 离网模式。
[0003] 并离网的快速切换是微网的核心技术之一,为保证设备和人身的安全,需实现快 速且柔性的并离网切换。传统的并离网切换是机械开关的控制,如电动操作机构等,缺少综 合控制及对电路保护功能。
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种微网智能并网柜,不仅具有快速通断,响应时间 短,稳定可靠,安全耐用等特点,而且系统是实时监控,实时同步,属于闭环控制。保障了公 共电网和微网的电能质量,可无缝快速切换。而此过程中,尤为重要的一个环节就是通过监 控公共电网的波形从而捕捉触发脉冲,这一步的准确性直接影响到微网系统的稳定性和电 能质量。
发明内容
[0005] 本实用新型是微网智能并网柜,实现微网快速并离网切换且具有回路配置综合保 护及电能质量监测仪,可监测进线电力参数和微网整体电能质量,使系统同时具有瞬变、骤 升骤降、不平衡等暂态过程的分级监测记录功能。其在柜内配置快速测控装置,实时监测进 线开关状态,并确保实现就地和远程对进线开关进行分合闸操作。
[0006] 并网柜配有并离网快速切换开关和旁路开关,它们之间有互锁设置,正常状态下 是并离网快速切换开关处于闭合状态,旁路开关断开;当并离网快速切换开关发生故障时, 其断开后将旁路开关闭合,这样就保证了系统在并离网快速切换开关有故障的情况下也能 保持正常的运行。并网柜留有远程控制接口,可与微网能量管理系统对接,实现远程智能控 制。
[0007] 根据不同的控制目标及约束条件,配合微网控制器对微网运行状态进行控制,实 现微网运行在不同的运行模式下。通过本实用新型可实现微网系统主要运行模式包括:
[0008] D并网运行模式
[0009] 2)孤网运行模式
[0010] 3)孤网转并网的切换模式
[0011] 4)并网转孤网的切换模式:包括主动并网转孤网和被动(故障时)状态的并网转孤 网切换模式。
[0012]系统在非计划性并网转离网时,微网能量管理系统能够区分微网内部故障和外部 故障,外部故障时,能量管理系统可以通过并离网快速切换开关和双向逆变器的协同工作, 无缝转入孤网运行状态,确保微网内部负荷连续供电。微网内部故障时,综合监控系统可对 故障信息及时进行报警,能量管理系统确保系统设备安全。
附图说明
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[00M]图1是本实用新型柜面设备尺寸图。
[0015]图2是本实用新型柜面设备布局图。
[0016]图3是本实用新型内部设备一层布局图。
[0017]图4是本实用新型内部设备二层布局图。
[0018]图5是本实用新型内部设备左视图。
[0019]图6是本实用新型内部电气原理图一。
[0020]图7是本实用新型内部电气原理图二。
[0021]图8是本实用新型内部电气原理图三(电动操作机构原理图)。
[0022]图9是本实用新型内部电气原理图四(手动和自动控制原理图)。
具体实施方式
[0023]本实用新型实施例包括塑壳断路器及电动操作机构、并离网快速切换开关、低压 综合保护装置、电能质量监测仪、逆功率保护装置、浪涌抑制器等主要设备以及切换开关、 中间继电器等辅助设备。
[0024] 塑壳断路器及电动操作机构是切换装置的硬件主体,连接于微网和公共大电网之 间,用于根据通断信号导通或断开微网和公共大电网之间的连接。其操作既可以本地手动, 也可远程自动。
[0025]并离网快速切换开关是微网和公共大电网联结的关键设备,是将微网保护、测控 和快速断路器相结合的智能化成套设备,能在故障后l〇ms内快速切除故障,形成孤网运行 状态。通过采用快速永磁机构、大电流控制技术、并网、孤网保护模式自动切换、快速保护算 法等先进技术,实现了快速保护出口、快速动作、快速切除故障的目的,保证了微网在并网 或孤网运行状态下的可靠运行。它可以快速将微网与电网分离,快速开关故障时,可以闭合 旁路开关,确保重要时间段不停电,具备过流保护功能。
[0026] 低压综合保护装置是微网电路馈线、电容器、变压器保护装置。它具有多种保护功 能:
[0027] 1)三相式速断保护;
[0028] 2)三相式过流保护;
[0029] 3)三相过负荷告警;
[0030] 4)负序过流保护;
[0031] 5)过电压保护;
[0032] 6)低电压保护;
[0033] 7)低频减载;
[0034] 8)零序过流保护;
[0035] 9)零序电压保护;
[0036] 10)电压断线告警;
[0037] 11)反时限过流;
[0038] 12) 4路非电量保护;
[0039]电能质量监测仪是一种多功能电能分析装置,用于检测电网中发生波形畸变、谐 波含量、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题的高精度测试仪器,具有高精度关 口表、电能质量分析仪、故障记录伩、间隔控制器、事件顺序记录仪、瞬态记录仪等功能。
[0040] 逆功率保护装置是对配电变压器的低压侧进行实时监测的设备,内置微机装置和 控制电路,保证保护动作快速性和控制的准确性。
[0041] 浪涌抑制器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装 置,对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护。
[0042] 切换开关是一种可供两路或两路以上电源或负载转换用的开关电器,在本实用新 型中可使系统在自动和手动的操作方式之间转换。
[0043] 中间继电器是实现远程控制的中间设备,微网智能并网柜通过控制继电器就能控 制本地设备的接通和断开,同时它又可以保护控制器设备。

Claims (7)

1. 一种微网智能并网柜,包括主要设备、辅助设备,其特征是,所述主要设备包括塑壳 断路器及电动操作机构、并离网快速切换开关、低压综合保护装置、电能质量监测仪、逆功 率保护装置、浪涌抑制器等;所述辅助设备包括转换开关、中间继电器等。所述主要设备塑 壳断路器及电动操作机构是连接于微网和公共大电网之间主体硬件设备;所述主要设备并 离网快速切换开关是微网和公共大电网联结的关键设备;所述主要设备低压综合保护装置 是微网电路馈线、电容器、变压器保护装置;所述主要设备电能质量监测仪是一种多功能电 能分析装置;所述主要设备逆功率保护装置对配电变压器的低压侧进行实时监测的设备; 所述主要设备浪涌抑制器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电 子装置;所述辅助设备转换开关是切换系统自动和手动的装置;所述辅助设备中间继电器 实现远程控制的中间设备。
2. 根据权利要求1所述的微网智能并网柜,其特征是具备就地操作和远方控制。
3. 根据权利要求1所述的微网智能并网柜,其特征是集并离网控制、快速隔离、并离网 快速切换开关保护、电度计量、通讯等功能与一体。
4. 根据权利要求1所述的微网智能并网柜,其特征是具备自诊断、自动切换、强大的通 讯功能,以及自动判别并网模式。
5. 根据权利要求1所述的微网智能并网柜,其特征是电压、电流、频率、有功功率、无功 功率、功率因数、以及有功、无功电度量;开关状态信息以及保护信号等。
6. 根据权利要求1所述的微网智能并网柜,其特征是双向计费,可以计量正、反向有功, 支持发电倒转。
7. 根据权利要求1所述的微网智能并网柜,其特征是完善的保护功能:并网保护功能, 以及常规保护功能。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108539783A (zh) * 2018-04-04 2018-09-14 云南电网有限责任公司电力科学研究院 光伏电站直流升压汇集接入系统及其控制保护方法
CN108683150A (zh) * 2018-06-23 2018-10-19 安徽富煌电控设备有限公司 一种自动重合闸交流光伏并网柜

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