CN211790782U - 一次调频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一次调频系统，包括光伏阵列，所述数据采集装置通过以太网连接于快速频率响应装置，所述快速频率响应装置电性连接于光伏站AVC/AGC系统；所述频率检测模块信号连接于分析处理模块，所述分析处理模块信号连接于报警器一，所述测温模块信号连接于报警器二，所述报警器一和报警器二分别信号连接于控制模块，所述控制模块信号连接于传输模块、旋转电机和显示模块，所述传输模块信号连接于后台存储器，所述显示模块信号连接于人机交互模块。本实用新型提供了一次调频系统，能够缩短有功功率响应周期，且作为核心部件的快速频率响应装置具有智能化的散热功能，有效保护内部元件，且防尘滤网能够自动清洁，使用方便，非常值得推广。

Description

一次调频系统

技术领域

本实用新型涉及调频系统技术领域，具体为一种一次调频系统。

背景技术

现有技术中，申请号为“201910736185.5”的一种新能源快速频率响应控制装置，该装置包括通讯模块、控制器、并网点母线测量模块、测频模块以及人机交互模块，该装置通过并网点母线测量模块和测频模块采集并网点母线二次侧的电压、电流和电网频率，当电网频率发生扰动时，通过计算出实时有功功率，在一定时间内计算出有功调节目标值，并通过以太网将有功调节目标值以遥调指令的形式下发至各发电单元，完成全站有功调节。另外该装置连接到AGC系统，在AGC系统的配合作用下，参与电网的快速调频，当场站中的电网频率超过预设的频率响应阈值时，实现对电网的快速调频操作，保障电力系统安全可靠的运行。

但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：1、快速频率响应装置中通常设置有多个电气元件，而这些电气元件在使用时会散发热量，若不及时散发，累计的热量会对这些元件造成损伤，影响其使用寿命，而上述装置并不能有效地解决此问题；2、快速频率响应装置的壳体上通常会设置有进风口和出风口，以加快风流流动，若气流直接从风口进入会夹带有灰尘杂质，污染内部元件，若设置有防尘滤网的话，长时间使用后防尘滤网上也会吸附较多的灰尘，还需要人工及时清理以保持通畅，使用时都较为繁琐，上述装置也不能有效地解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一次调频系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种一次调频系统，包括光伏阵列，所述光伏阵列电性连接于汇流箱，所述汇流箱电性连接于光伏逆变器，所述光伏逆变器通过电力载波通讯连接于数据采集装置，所述数据采集装置串口通信连接于箱式变压器，所述箱式变压器通过以太网连接于光伏监控系统，所述数据采集装置通过稳态频率/电压控制回路连接于光伏站AVC/AGC系统，所述光伏站AVC/AGC系统信号连接于调度机构，所述数据采集装置通过以太网连接于快速频率响应装置，所述快速频率响应装置电性连接于光伏站AVC/AGC系统；

所述快速频率响应装置包括壳体，所述壳体上设置有报警器一和报警器二，所述壳体的外表面设置有显示模块，所述壳体的内腔中固定设置有吸热隔板，所述吸热隔板上开设有多个通气孔，所述吸热隔板中内嵌设置有测温模块，所述吸热隔板上分别设置有蓄电池、频率检测模块、分析处理模块、控制模块和传输模块，所述蓄电池、频率检测模块、分析处理模块、控制模块和传输模块分别贴合设置在与之相匹配的吸热底座中，所述吸热底座设置于吸热隔板上，所述壳体的内腔底壁上设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端固定设置有中心轴，所述中心轴上固定设置有散热叶片，所述中心轴固定贯穿设置于主动轮的中心处，所述主动轮设置在传动带中，所述传动带中分别设置有被动轮一和被动轮二，所述被动轮一的中心处固定贯穿设置有旋转杆一，所述旋转杆一延伸超出吸热隔板的一端设置有清洁刷一，所述壳体靠近清洁刷一的侧壁上开设有出风口，所述被动轮二的中心处固定贯穿设置有旋转杆二，所述旋转杆二上设置有清洁刷二，所述壳体靠近清洁刷二的侧壁上开设有进风口，所述出风口和进风口靠近壳体内腔的一侧均设置有防尘滤网，所述出风口和进风口的下方均设置有支撑板，所述支撑板固定于壳体的内腔侧壁上，所述支撑板上可拆卸设置有集尘盒；

所述快速频率响应装置中设置有电源插头，所述电源插头电线连接于蓄电池上，所述频率检测模块信号连接于分析处理模块，所述分析处理模块信号连接于报警器一，所述测温模块信号连接于报警器二，所述报警器一和报警器二分别信号连接于控制模块，所述控制模块信号连接于传输模块、旋转电机和显示模块，所述传输模块信号连接于后台存储器，所述显示模块信号连接于人机交互模块。

优选的，所述吸热隔板和吸热底座一体成型。

优选的，所述吸热隔板中内嵌设置有圆环轴承，所述旋转杆一活动设置在圆环轴承中。

优选的，所述出风口和进风口均呈倾斜设置，且靠近壳体内腔的一侧均高于远离壳体内腔的一侧。

优选的，所述旋转杆一和旋转杆二的底端均设置在轴承座中，所述轴承座固定设置在壳体的内腔底壁上。

优选的，所述显示模块为显示屏，所述测温模块为测温传感器，所述分析处理模块为处理器，所述控制模块为可编程控制器，所述传输模块为无线wifi模组，所述人机交互模块为手机、笔记本电脑和平板中的至少一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本系统能够缩短有功功率响应周期，提高频率响应的实时性，可以快速做出反应和处理，从而保障电力系统安全稳定的运行；

2、本系统中的快速频率响应装置具有良好的温控功能，当内部电气元件长时间使用后出现积热，测温模块测得的温度超过预定值时，就会启动报警器二以提醒相关人员注意，并通过控制模块启动旋转电机，使得散热叶片旋转以加快散热，直至测温模块测得的温度低于预定值，才会控制旋转电机停止，做到智能化的自动启闭，有效保护内部元件不被高热损伤；

3、本系统的快速频率响应装置壳体上设置有倾斜的进风口和出风口，可以避免外部水分进入，且两个风口处均设置有防尘滤网，避免灰尘进入壳体中，而且在旋转电机工作进行散热的同时，还会间接带动两组清洁刷的运转，对两个风口处的防尘滤网进行清扫，无需人工清理，使用更加方便。

本实用新型提供了一次调频系统，能够缩短有功功率响应周期，且作为核心部件的快速频率响应装置具有智能化的散热功能，有效保护内部元件不被积热损坏，且防尘滤网能够自动清洁，使用方便，非常值得推广。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的快速频率响应装置的外观示意图；

图3为本实用新型的快速频率响应装置的剖面示意图；

图4为本实用新型的图3中的A处放大图；

图5为本实用新型的快速频率响应装置内部元件连接原理图。

图中：1光伏阵列、2汇流箱、3光伏逆变器、4数据采集装置、5箱式变压器、6光伏监控系统、7光伏站AVC/AGC系统、8调度机构、9快速频率响应装置、10壳体、11报警器一、12报警器二、13显示模块、14吸热隔板、15通气孔、16测温模块、17蓄电池、18频率检测模块、19分析处理模块、20控制模块、21传输模块、22吸热底座、23旋转电机、24中心轴、25散热叶片、26主动轮、27传动带、28被动轮一、29被动轮二、30旋转杆一、31圆环轴承、32清洁刷一、33出风口、34旋转杆二、35清洁刷二、36进风口、37防尘滤网、38轴承座、39支撑板、40集尘盒、41电源插头、42后台存储器、43人机交互模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：

一种一次调频系统，包括光伏阵列1，光伏阵列1电性连接于汇流箱2，汇流箱2电性连接于光伏逆变器3，光伏逆变器3通过电力载波通讯连接于数据采集装置4，数据采集装置4为华为技术的Smartlogger 2000-10CN型号，数据采集装置4串口通信连接于箱式变压器5，箱式变压器5通过以太网连接于光伏监控系统6，数据采集装置4通过稳态频率/电压控制回路连接于光伏站AVC/AGC系统7，光伏站AVC/AGC系统7信号连接于调度机构8，数据采集装置4通过以太网连接于快速频率响应装置9，快速频率响应装置9电性连接于光伏站AVC/AGC系统7。

快速频率响应装置9包括壳体10，壳体10上设置有报警器一11和报警器二12，壳体10的外表面设置有显示模块13，壳体10的内腔中固定设置有吸热隔板14，吸热隔板14上开设有多个通气孔15，便于空气流通，及时散热，吸热隔板14中内嵌设置有测温模块16，吸热隔板14上分别设置有蓄电池17、频率检测模块18、分析处理模块19、控制模块20和传输模块21，蓄电池17、频率检测模块18、分析处理模块19、控制模块20和传输模块21分别贴合设置在与之相匹配的吸热底座22中，从而可以将产生的热量及时传导至吸热底座22上，吸热底座22设置于吸热隔板14上，壳体10的内腔底壁上设置有旋转电机23，旋转电机23的输出端固定设置有中心轴24，中心轴24上固定设置有散热叶片25，散热叶片25旋转时会产生气流，从而对壳体10内腔中的电气元件进行降温处理，中心轴24固定贯穿设置于主动轮26的中心处，主动轮26设置在传动带27中，传动带27中分别设置有被动轮一28和被动轮二29，主动轮26会通过传动带27带动被动轮一28和被动轮二29同时转动，被动轮一28的中心处固定贯穿设置有旋转杆一30，旋转杆一30延伸超出吸热隔板14的一端设置有清洁刷一32，壳体10靠近清洁刷一32的侧壁上开设有出风口33，被动轮二29的中心处固定贯穿设置有旋转杆二34，旋转杆二34上设置有清洁刷二35，壳体10靠近清洁刷二35的侧壁上开设有进风口36，出风口33和进风口36靠近壳体10内腔的一侧均设置有防尘滤网37，可以避免外部空气中的灰尘进入壳体10的内腔中，此外，清洁刷一32和清洁刷二35会发生转动，从而将附着在防尘滤网37上的絮状灰尘等进行清扫，避免防尘滤网37发生堵塞进而影响散热气流的流畅性，出风口33和进风口36的下方均设置有支撑板39，支撑板39固定于壳体10的内腔侧壁上，支撑板39上可拆卸设置有集尘盒40，集尘盒40用于收集从两组防尘滤网37上清扫出来的灰尘，便于集中处理，在使用后反向安装回去即可继续使用。

快速频率响应装置9中设置有电源插头41，电源插头41电线连接于蓄电池17上，用于对测温模块16、频率检测模块18、分析处理模块19、报警器一11、报警器二12、控制模块20、传输模块21、旋转电机23和显示模块13供电，频率检测模块18信号连接于分析处理模块19，分析处理模块19信号连接于报警器一11，测温模块16信号连接于报警器二12，报警器一11和报警器二12分别信号连接于控制模块20，控制模块20信号连接于传输模块21、旋转电机23和显示模块13，传输模块21信号连接于后台存储器42，显示模块13信号连接于人机交互模块43。

作为一个优选，吸热隔板14和吸热底座22一体成型，可采用导热性能好的金属材料，从而提高装置整体的稳固性，更加耐用，且导热效率更高。

作为一个优选，吸热隔板14中内嵌设置有圆环轴承31，旋转杆一30活动设置在圆环轴承31中，旋转杆一30能够在圆环轴承31中转动，从而起到了活动支撑的作用。

作为一个优选，出风口33和进风口36均呈倾斜设置，且靠近壳体10内腔的一侧均高于远离壳体10内腔的一侧，可在一定程度上避免外部空气中的水分倒灌，提高防水性能。

作为一个优选，旋转杆一30和旋转杆二34的底端均设置在轴承座38中，轴承座38固定设置在壳体10的内腔底壁上，旋转杆一30和旋转杆二34均可在轴承座38中转动，从而起到了活动支撑的作用。

作为一个优选，显示模块13为显示屏，测温模块16为测温传感器，可采用山东芯微物联网技术有限公司生产的THW1501L_CN802型号或其他可用设备，分析处理模块19为处理器，可采用深圳市年华世芯电子生产的MCIMX6U6AVM08AC型号或其他可用设备，控制模块20为可编程控制器，可采用三菱品牌的FX1N-40MR-001型号或其他可用设备，传输模块21为无线wifi模组，可采用硅传科技的ESP8266型号或其他可用设备，人机交互模块43为手机、笔记本电脑和平板中的至少一种，以便于相关人员及时了解信息并做出处理。

工作原理：在稳态时，调度机构8直接控制光伏站AVC/AGC系统7，光伏站AVC/AGC系统7通过稳态频率/电压控制回路和数据采集装置4相连，数据采集装置4再依次连接光伏逆变器3、汇流箱2和光伏阵列1的组串式逆变器，当系统频率越限时，光伏电站有功出力控制流程，光伏站AVC/AGC系统7和快速频率响应装置9之间连接，获取有功计划值，快速频率响应装置9再通过以太网连接于数据采集装置4，以缩短反应时间，具体地，快速频率响应装置9中的频率检测模块18实时对频率进行检测，并将频率信息传递至分析处理模块19进行处理，当频率异常时，报警器一11会启动，并通过控制模块20将信息经过传输模块21储存在后台存储器42中，同时，显示模块13也会显示相关信息，相关工作人员则可以通过人机交互模块43及时了解异常情况。

在使用过程中，快速频率响应装置9中的蓄电池17、频率检测模块18、分析处理模块19、控制模块20和传输模块21会因长时间处于工作状态而产生积热，其热量会通过吸热底座22传导至吸热隔板14中，测温模块16则实时对温度进行检测，当温度超过预定值时，报警器二12会启动，以提醒相关人员注意，并通过控制模块20控制旋转电机23启动，旋转电机23通过中心轴24带动散热叶片25旋转，以形成散热气流，加快散热，直至测温模块16检测到温度低于预定值时，才会停止旋转电机23的运转。

与此同时，旋转电机23也会通过中心轴24带动主动轮26旋转，主动轮26则通过传动带27带动被动轮一28和被动轮二29同时转动，一方面，被动轮一28通过旋转杆一30带动清洁刷一32旋转，对出风口33中的防尘滤网37进行清扫，避免网孔堵塞，另一方面，被动轮二29通过旋转杆二34带动清洁刷二35旋转，对进风口36中的防尘滤网37进行清扫，避免网孔堵塞，而清扫处的灰尘会掉落在集尘盒40中，便于及时处理，从而保障了散热系统的流畅性，有效保护内部器件。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种一次调频系统，包括光伏阵列(1)，其特征在于：所述光伏阵列(1)电性连接于汇流箱(2)，所述汇流箱(2)电性连接于光伏逆变器(3)，所述光伏逆变器(3)通过电力载波通讯连接于数据采集装置(4)，所述数据采集装置(4)串口通信连接于箱式变压器(5)，所述箱式变压器(5)通过以太网连接于光伏监控系统(6)，所述数据采集装置(4)通过稳态频率/电压控制回路连接于光伏站AVC/AGC系统(7)，所述光伏站AVC/AGC系统(7)信号连接于调度机构(8)，所述数据采集装置(4)通过以太网连接于快速频率响应装置(9)，所述快速频率响应装置(9)电性连接于光伏站AVC/AGC系统(7)；

所述快速频率响应装置(9)包括壳体(10)，所述壳体(10)上设置有报警器一(11)和报警器二(12)，所述壳体(10)的外表面设置有显示模块(13)，所述壳体(10)的内腔中固定设置有吸热隔板(14)，所述吸热隔板(14)上开设有多个通气孔(15)，所述吸热隔板(14)中内嵌设置有测温模块(16)，所述吸热隔板(14)上分别设置有蓄电池(17)、频率检测模块(18)、分析处理模块(19)、控制模块(20)和传输模块(21)，所述蓄电池(17)、频率检测模块(18)、分析处理模块(19)、控制模块(20)和传输模块(21)分别贴合设置在与之相匹配的吸热底座(22)中，所述吸热底座(22)设置于吸热隔板(14)上，所述壳体(10)的内腔底壁上设置有旋转电机(23)，所述旋转电机(23)的输出端固定设置有中心轴(24)，所述中心轴(24)上固定设置有散热叶片(25)，所述中心轴(24)固定贯穿设置于主动轮(26)的中心处，所述主动轮(26)设置在传动带(27)中，所述传动带(27)中分别设置有被动轮一(28)和被动轮二(29)，所述被动轮一(28)的中心处固定贯穿设置有旋转杆一(30)，所述旋转杆一(30)延伸超出吸热隔板(14)的一端设置有清洁刷一(32)，所述壳体(10)靠近清洁刷一(32)的侧壁上开设有出风口(33)，所述被动轮二(29)的中心处固定贯穿设置有旋转杆二(34)，所述旋转杆二(34)上设置有清洁刷二(35)，所述壳体(10)靠近清洁刷二(35)的侧壁上开设有进风口(36)，所述出风口(33)和进风口(36)靠近壳体(10)内腔的一侧均设置有防尘滤网(37)，所述出风口(33)和进风口(36)的下方均设置有支撑板(39)，所述支撑板(39)固定于壳体(10)的内腔侧壁上，所述支撑板(39)上可拆卸设置有集尘盒(40)；

所述快速频率响应装置(9)中设置有电源插头(41)，所述电源插头(41)电线连接于蓄电池(17)上，所述频率检测模块(18)信号连接于分析处理模块(19)，所述分析处理模块(19)信号连接于报警器一(11)，所述测温模块(16)信号连接于报警器二(12)，所述报警器一(11)和报警器二(12)分别信号连接于控制模块(20)，所述控制模块(20)信号连接于传输模块(21)、旋转电机(23)和显示模块(13)，所述传输模块(21)信号连接于后台存储器(42)，所述显示模块(13)信号连接于人机交互模块(43)。

2.根据权利要求1所述的一种一次调频系统，其特征在于：所述吸热隔板(14)和吸热底座(22)一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种一次调频系统，其特征在于：所述吸热隔板(14)中内嵌设置有圆环轴承(31)，所述旋转杆一(30)活动设置在圆环轴承(31)中。

4.根据权利要求1所述的一种一次调频系统，其特征在于：所述出风口(33)和进风口(36)均呈倾斜设置，且靠近壳体(10)内腔的一侧均高于远离壳体(10)内腔的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种一次调频系统，其特征在于：所述旋转杆一(30)和旋转杆二(34)的底端均设置在轴承座(38)中，所述轴承座(38)固定设置在壳体(10)的内腔底壁上。

6.根据权利要求1所述的一种一次调频系统，其特征在于：所述显示模块(13)为显示屏，所述测温模块(16)为测温传感器，所述分析处理模块(19)为处理器，所述控制模块(20)为可编程控制器，所述传输模块(21)为无线wifi模组，所述人机交互模块(43)为手机、笔记本电脑和平板中的至少一种。

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