CN219875109U - 一种柴油发电机并机并网控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及柴油发电机技术领域，特别涉及一种柴油发电机并机并网控制系统，包括机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接，通过采用单个控制模块就能实现并机与并网切换的功能，这种方式不仅可以节省控制柜中的安装空间和接线空间，而且操作方便，不需要更换模块，同时也节省了机组的控制成本。

Description

一种柴油发电机并机并网控制系统

技术领域

本实用新型涉及柴油发电机技术领域，特别涉及一种柴油发电机并机并网控制系统。

背景技术

对于电站、电网等使用工况，客户采用柴油发电机组作为备用电源在市电出现故障时，为电站或电网的主要设备供电。用户通常根据负荷(或负载)的大小选择机组的功率和数量，单台机组无法满足供电需求时，选择多台机组并联运行的模式为负荷供电。若用电负荷处于高峰时期，市电正常但不能完全负荷的情况下，从经济性的方面考虑，启用一台柴油发电机组与市电并网，为负荷供电。或者机组用在电源车项目上，机组在户外抢修供电时，市电恢复供电时，将机组与市电电压并联，将负载转移至市电供电，或者机组与市电同时供电。在这种工况下，单个机组模块需要同时具备并机和并网的功能。通常情况下，采用的解决方式是采用并机模块结合并网模块实现并机并网的功能。但采用并机模块结合并网模块的方式，其成本比较高。因此，对于并机并网功能分开使用的工况，使用单个模块就能实现并机并网切换功能是很有必要的。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种柴油发电机并机并网控制系统，能够实现单模块并机与并网切换的功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种柴油发电机并机并网控制系统，包括机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，所述机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，所述并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，所述并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接。

进一步的，所述并机功能继电器KA1的线圈的一端与机组控制模块的第一个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的线圈的另一端与并网功能继电器KA2的常闭触点的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的常闭触点的另一端分别与并机功能继电器KA1的常闭触点的一端和机组控制模块的第二个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的常闭触点的另一端与并网功能继电器KA2的线圈的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的线圈的另一端与机组控制模块的第三个二进制输出端电连接。

进一步的，还包括转换开关SA1，所述转换开关SA1的第一端与机组控制模块的二进制输入端电连接，所述转换开关SA1的第二端与机组控制模块的负极电源端电连接。

进一步的，所述并机系统包括出口断路器QF1，所述出口断路器QF1的一端分别与机组控制模块的电压输入端和外设的发电机电连接，所述发电机通过各自配置的出口断路器QF1与其他的发电机电连接，所述出口断路器QF1的另一端分别与机组控制模块的第一信号输出端、并机功能继电器KA1的常开触点的一端、并网系统和外设的负载电连接，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端分别与机组控制模块的第二信号输出端和并网系统电连接。

进一步的，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端通过保险丝与机组控制模块的第二信号输出端电连接。

进一步的，所述出口断路器QF1的一端通过保险丝与机组控制模块的电压输入端电连接。

进一步的，所述并网系统包括市电断路器QF2，所述市电断路器QF2的一端分别与并机系统和外设的负载电连接，所述市电断路器QF2的另一端分别与市电、并网功能继电器KA2的常开触点的一端和机组控制模块的第一信号输出端电连接，所述并网功能继电器KA2的常开触点的另一端分别与并机系统和电连接。

进一步的，还包括电流互感器，所述电流互感器与机组控制模块的电流输入端电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本方案通过设置机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接，通过采用单个控制模块就能实现并机与并网切换的功能，这种方式不仅可以节省控制柜中的安装空间和接线空间，而且操作方便，不需要更换模块，同时也节省了机组的控制成本。

附图说明

图1所示为根据本实用新型的一种柴油发电机并机并网控制系统的控制原理图；

图2所示为根据本实用新型的一种柴油发电机并机并网控制系统的并机一次系统图；

图3所示为根据本实用新型的一种柴油发电机并机并网控制系统的并网一次系统图；

标号说明：

1、机组控制模块；2、发电机。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1所示，本实用新型提供的技术方案：

一种柴油发电机并机并网控制系统，包括机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，所述机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，所述并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，所述并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本方案通过设置机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接，通过采用单个控制模块就能实现并机与并网切换的功能，这种方式不仅可以节省控制柜中的安装空间和接线空间，而且操作方便，不需要更换模块，同时也节省了机组的控制成本。

进一步的，所述并机功能继电器KA1的线圈的一端与机组控制模块的第一个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的线圈的另一端与并网功能继电器KA2的常闭触点的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的常闭触点的另一端分别与并机功能继电器KA1的常闭触点的一端和机组控制模块的第二个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的常闭触点的另一端与并网功能继电器KA2的线圈的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的线圈的另一端与机组控制模块的第三个二进制输出端电连接。

从上述描述可知，并机功能继电器KA1的线圈与并网功能继电器KA2的常闭触点串联，并网功能继电器KA2的线圈与并机功能继电器KA1的常闭触点串联，这样并机功能继电器KA1与并网功能继电器KA2之间形成了互锁电路，这样能够确保机组控制模块的功能准确性。

进一步的，还包括转换开关SA1，所述转换开关SA1的第一端与机组控制模块的二进制输入端电连接，所述转换开关SA1的第二端与机组控制模块的负极电源端电连接。

从上述描述可知，通过转换开关SA1选择机组控制模块的功能，当转换开关SA1选择并机模式时，通过转换开关SA1触发机组控制模块的并机功能，并机功能继电器KA1的线圈得电，并机功能继电器KA1的常开触点闭合；

若柴油发电机组机组使用时需要用到并网功能，将转换开关SA1选择并网模式，并让机组控制模块处于应急条件下，在该条件下用转换开关SA1触发机组控制模块的并网功能，并网功能继电器KA2的线圈得电，并网功能继电器KA2的常开触点闭合，机组控制模块采样市电电压；

在机组控制模块采样发电电压和市电电压时，发电机机组调整发电电压、频率、相位等参数与市电参数调整到一致后，各发电机与市电并联成功。

进一步的，所述并机系统包括出口断路器QF1，所述出口断路器QF1的一端分别与机组控制模块的电压输入端和外设的发电机电连接，所述发电机通过各自配置的出口断路器QF1与其他的发电机电连接，所述出口断路器QF1的另一端分别与机组控制模块的第一信号输出端、并机功能继电器KA1的常开触点的一端、并网系统和外设的负载电连接，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端分别与机组控制模块的第二信号输出端和并网系统电连接。

从上述描述可知，机组控制模块采集出口断路器QF1的出线铜排的电压；机组控制模块控制启动发电机时，先发电正常的发电机的出口断路器QF1先合闸，其他发电机调整发电电压、频率、相位等参数与已合闸的机组参数同步，调节同步之后，多台发电机并联成功为负载供电。

进一步的，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端通过保险丝与机组控制模块的第二信号输出端电连接。

进一步的，所述出口断路器QF1的一端通过保险丝与机组控制模块的电压输入端电连接。

进一步的，所述并网系统包括市电断路器QF2，所述市电断路器QF2的一端分别与并机系统和外设的负载电连接，所述市电断路器QF2的另一端分别与市电、并网功能继电器KA2的常开触点的一端和机组控制模块的第一信号输出端电连接，所述并网功能继电器KA2的常开触点的另一端分别与并机系统和电连接。

进一步的，还包括电流互感器，所述电流互感器与机组控制模块的电流输入端电连接。

从上述描述可知，机组控制模块通过电流互感器采样电流参数。

请参照图1至图3所示，本实用新型的实施例一为：

请参照图1，一种柴油发电机并机并网控制系统，包括机组控制模块1(型号为IG-NTC-GC)、并机功能继电器KA1(型号为LY4N-D2-DC24V)和并网功能继电器KA2(型号为LY4N-D2-DC24V)，所述机组控制模块1分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，所述并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，所述并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接。

请参照图1，所述并机功能继电器KA1的线圈的一端与机组控制模块1的第一个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的线圈的另一端与并网功能继电器KA2的常闭触点的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的常闭触点的另一端分别与并机功能继电器KA1的常闭触点的一端和机组控制模块1的第二个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的常闭触点的另一端与并网功能继电器KA2的线圈的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的线圈的另一端与机组控制模块1的第三个二进制输出端电连接。

请参照图1，还包括转换开关SA1(型号为LAY50-22D-20CXS/ffu/K)，所述转换开关SA1的第一端与机组控制模块1的二进制输入端电连接，所述转换开关SA1的第二端与机组控制模块1的负极电源端电连接。

请参照图1和图2，所述并机系统包括出口断路器QF1(出口断路器QF1的型号根据发电机的功率进行选择)，所述出口断路器QF1的一端分别与机组控制模块1的电压输入端和外设的发电机2电连接，所述发电机2通过各自配置的出口断路器QF1与其他的发电机2电连接，所述出口断路器QF1的另一端分别与机组控制模块1的第一信号输出端、并机功能继电器KA1的常开触点的一端、并网系统和外设的负载电连接，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端分别与机组控制模块1的第二信号输出端和并网系统电连接。

请参照图1，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端通过保险丝与机组控制模块1的第二信号输出端电连接。

请参照图1，所述出口断路器QF1的一端通过保险丝与机组控制模块1的电压输入端电连接。

请参照图1，所述并网系统包括市电断路器QF2(出口断路器QF2的型号根据发电机的功率进行选择)，所述市电断路器QF2的一端分别与并机系统和外设的负载电连接，所述市电断路器QF2的另一端分别与市电、并网功能继电器KA2的常开触点的一端和机组控制模块1的第一信号输出端电连接，所述并网功能继电器KA2的常开触点的另一端分别与并机系统和电连接。

请参照图1，还包括电流互感器(电流互感器的型号根据发电机的功率进行选择)，所述电流互感器与机组控制模块1的电流输入端电连接。

本实施例中，所述发电机2为三相四线交流发电机，所述出口断路器QF1为三相四线断路器，所述市电断路器QF2为三相四线断路器。

上述的柴油发电机并机并网控制系统的工作原理为：

机组控制模块1通过电流互感器中采样电流参数，通过保险丝采集发电机2的出线铜排的发电电压信号，机组控制模块1通过内部计算机组运行功率等参数，若用户现场市电出现故障时，单台发电机2的功率不能够满足用电负荷要求时，就需要多台发电机2并联为负荷供电；多台发电机2并联的一次系统图如图2所示；机组控制模块1的模式在软件中设置为COMBI模式(COMBI模式是本实施例中机组控制模块1内置的一款功能，机组控制模块1本身有并机模块、并网模块和COMBI模式，可以根据自身的需求选择功能模式，并机并网功能选择COMBI模式，COMBI模式通过输入点触发，可将其功能修改为并机模式或者并网模式，而不仅仅是固定在同一个模式下，可根据不同的使用工况切换。)，将转换开关SA1选择并机功能触发机组控制模块1的输入点，在COMBI模式下，并机输入信号触发时，机组控制模块1具有并机的功能；机组控制模块1的模式选择并机功能时，并机功能继电器KA1输出，此时机组控制模块1通过保险丝采集出口断路器QF1的出线铜排的电压；在多台发电机2并机成功后，先发电正常的发电机2所对应的出口断路器QF1合闸，其他发电机2的出口断路器QF1合闸需要等到发电机2的发电电压、频率、相位角与已合闸机组的电压、频率、相位角同步后，多台发电机2并机成功为负荷供电。

在多台发电机2并机时，CAN通讯线连接好后，存在CAN通讯地址冲突的情况，此时机组控制模块1会报通讯故障，需要人工手动去一个一个修改机组控制模块1的CAN通讯地址，对于现场操作非常不方便，为了改善这种情况，将机组控制模块1设置为在COMBI模式，CAN通讯交涉设为自动，这样就可以自动修改机组控制模块1的ID地址，在发电机2扩容时，采用该功能可以快速自动修改模块的地址，提供机组并联的效率以及减少运维人员工作，提高检修效率。

若用电负荷处于高峰时期，市电正常但不能完全负荷的情况下，从经济性的方面考虑，启用一台发电机2与市电并网，为负荷供电。或者发电机2用在电源车项目上，发电机2在户外抢修供电时，市电恢复供电时，将发电机2与市电电压并联，将负载转移至市电供电，或者发电机2与市电同时供电。此时机组控制模块1的模式选择并网功能，并联模式的一次系统图如图3所示；首先将转换开关SA1选择并网模式触发机组控制模块1的输入点，并在机组控制模块1的软件中编程，让机组控制模块1处于应急条件下，在该条件下将机组控制模块1的模式选择为并网功能，然后通过机组控制模块1启动发电机2，机组控制模块1的模式选择并网功能时，并网功能继电器KA2输出，此时机组控制模块1通过保险丝采集市电电压，而且并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2之间做了互锁，可以确保机组控制模块1的模式正确。若客户使用的工况是市电正常，市电断路器QF2处于合闸状态，机组控制模块1调整发电电压、频率、相位角与市电的参数同步，同步之后控制出口断路器QF1合闸，市网与机组并联成功；

若用户的使用工况是市电故障，市电断路器QF2处于分闸状态，机组控制模块1启动发电机2后，在检测到发电参数正常后就会输出信号控制出口断路器QF1合闸，发电机2发电为负载供电；若市电恢复了，机组控制模块1调整机组参数与市电参数一致后，控制市电断路器QF2合闸，机组与市网并联成功。

综上所述，本实用新型提供的一种柴油发电机并机并网控制系统，通过设置机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接，通过采用单个控制模块就能实现并机与并网切换的功能，这种方式不仅可以节省控制柜中的安装空间和接线空间，而且操作方便，不需要更换模块，同时也节省了机组的控制成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，包括机组控制模块、并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2，所述机组控制模块分别与并机功能继电器KA1和并网功能继电器KA2电连接，所述并机功能继电器KA1用于与并机系统电连接，所述并网功能继电器KA2用于与并网系统电连接。

2.根据权利要求1所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，所述并机功能继电器KA1的线圈的一端与机组控制模块的第一个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的线圈的另一端与并网功能继电器KA2的常闭触点的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的常闭触点的另一端分别与并机功能继电器KA1的常闭触点的一端和机组控制模块的第二个二进制输出端电连接，所述并机功能继电器KA1的常闭触点的另一端与并网功能继电器KA2的线圈的一端电连接，所述并网功能继电器KA2的线圈的另一端与机组控制模块的第三个二进制输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，还包括转换开关SA1，所述转换开关SA1的第一端与机组控制模块的二进制输入端电连接，所述转换开关SA1的第二端与机组控制模块的负极电源端电连接。

4.根据权利要求1所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，所述并机系统包括出口断路器QF1，所述出口断路器QF1的一端分别与机组控制模块的电压输入端和外设的发电机电连接，所述发电机通过各自配置的出口断路器QF1与其他的发电机电连接，所述出口断路器QF1的另一端分别与机组控制模块的第一信号输出端、并机功能继电器KA1的常开触点的一端、并网系统和外设的负载电连接，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端分别与机组控制模块的第二信号输出端和并网系统电连接。

5.根据权利要求4所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，所述并机功能继电器KA1的常开触点的另一端通过保险丝与机组控制模块的第二信号输出端电连接。

6.根据权利要求4所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，所述出口断路器QF1的一端通过保险丝与机组控制模块的电压输入端电连接。

7.根据权利要求1所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，所述并网系统包括市电断路器QF2，所述市电断路器QF2的一端分别与并机系统和外设的负载电连接，所述市电断路器QF2的另一端分别与市电、并网功能继电器KA2的常开触点的一端和机组控制模块的第一信号输出端电连接，所述并网功能继电器KA2的常开触点的另一端分别与并机系统和电连接。

8.根据权利要求1所述的柴油发电机并机并网控制系统，其特征在于，还包括电流互感器，所述电流互感器与机组控制模块的电流输入端电连接。