一種柴油發電機組控制系統自動并網裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及柴油發電機組技術領域，尤其涉及一種柴油發電機組控制系統自動并網裝置。
【背景技術】
[0002]柴油發電機組是由將燃燒柴油產生的熱能轉換為機械能的柴油發動機，和把機械能轉為電能的同步發電機組成。并聯運行可以使發動機和發電機在較高的效率下運行，提高供電的可靠性和供電質量。傳統的柴油發電機組采用獨立于柴油發電機組控制系統的自動并網控制系統，該自動并網控制系統具有自己的數字信號處理(Digital SignalProcess, DSP)芯片，在硬件上自成一體，故硬件投資成本高，接線復雜。
【發明內容】
[0003]針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種柴油發電機組控制系統自動并網裝置，在原有柴油發電機組控制系統基礎上開發了自動并網裝置，將原柴油發電機組控制系統的DSP芯片作為自動并網裝置的DSP芯片，將自動并網裝置作為柴油發電機組控制系統的模塊進行一體化設置，在硬件上節省了 DSP芯片，該裝置能夠實現安全可靠的自動并網操作，運行快速、準確，同時大大降低了成本。
[0004]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0005]一種柴油發電機組控制系統自動并網裝置，包括:
[0006]采集單元，與信號轉換單元電連接，用于采集電網電壓和發電機電壓信號，并將其發送到信號轉換單元；
[0007]信號轉換單元，與數字信號處理單元電連接，用于將采集單元采集的電網電壓和發電機電壓信號轉換為數字信號處理單元可以直接接收的信號，并將其發送到數字信號處理單元；
[0008]數字信號處理單元，采用柴油發電機組控制系統的數字信號處理單元，與驅動單元電連接，用于在接收到并網請求信號時對信號轉換單元發送的數據進行分析、計算，判斷并網條件是否滿足，若不滿足，則控制驅動單元進行調整，至并網條件滿足，發出合閘脈沖到合閘控制單元；
[0009]驅動單元，用于根據數字信號處理單元發送的驅動信號進行發電機電壓調節和轉速調節；
[0010]人機界面單元，與數字信號處理單元電連接，用于做為操作面板進行控制操作以及顯示系統的運行狀態和運行數據；
[0011]合閘控制單元，與數字信號處理單元電連接，用于將數字信號處理單元發送的合閘脈沖信號放大，驅動斷路器合閘并網。
[0012]特別地，所述數字信號處理單元為TMS320F2812芯片。
[0013]本發明提出的柴油發電機組控制系統自動并網裝置，將原柴油發電機組控制系統的DSP芯片作為自動并網裝置的DSP芯片，在原有柴油發電機組控制系統基礎上開發了自動并網裝置，節省了 DSP芯片，在實現安全可靠的自動并網操作的同時，大大降低了成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明柴油發電機組控制系統自動并網裝置結構圖；
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。
[0016]如圖1所示，柴油發電機組控制系統自動并網裝置包括:采集單元101、信號轉換單元102、數字信號處理單元103、驅動單元104、人機界面單元105以及合閘控制單元106。
[0017]所述采集單元101，與信號轉換單元102電連接，包括用于采集電網和發電機電壓信號的傳感器，用于采集電網電壓和發電機電壓信號，并將其發送到信號轉換單元102 ;
[0018]所述信號轉換單元102，與采集單元101和數字信號處理單元103電連接。信號轉換單元102將采集單元101采集的電網互感器電壓信號和發電機互感器電壓信號轉換為0-3V的電壓信號，接入數字信號處理單元103的ADC模塊中；同時，將采集單元101采集的電網電壓信號和發電機電壓信號轉換成各自周期不變的方波信號，接入數字信號處理單元103的捕獲模塊中。
[0019]所述數字信號處理單元103，采用柴油發電機組控制系統的數字信號處理單元，型號為TMS320F2812的DSP芯片。
[0020]數字信號處理單元103通過內置的ADC模塊，將信號轉換單元102發送的電網電壓信號和發電機電壓信號轉換為數字信號，以便進一步分析、計算；同時，數字信號處理單元103通過內置的捕獲模塊，對信號轉換單元102發送的電網電壓信號和發電機電壓信號對應的方波信號進行分析，以得出各自的頻率，并對兩路方波信號進行異或運算，得到兩者的相位差。
[0021]數字信號處理單元103內置CAN控制器，通過CAN總線與上位機PLC通信，當數字信號處理單元103接收到來自上位機PLC或人機界面單元發送的并網請求信號時，對經其自身轉換得到的電網和發電機的電壓、頻率和相位差數據進行分析，判斷并網條件是否滿足。
[0022]數字信號處理單元103內置D/A輸出模塊，當判斷并網條件不滿足時，數字信號處理單元103根據電網和發電機壓差與頻率差，計算發電機電壓和轉速的自動調節驅動信號，將其發送到驅動單元104 ;至判斷并網條件滿足時，向合閘控制單元106發送合閘脈沖信號。
[0023]所述驅動單元104，與數字信號處理單元103電連接，根據數字信號處理單元103發送的驅動信號對發電機電壓和轉速進行調節，使其滿足并網條件。
[0024]并網條件包括:
[0025]待并網發電機的電壓和母線電壓大小相等；
[0026]待并網發電機的電壓和母線電壓相位相同；
[0027]待并網發電機的頻率和母線頻率相等；
[0028]待并網發電機的相序和母線相序相同。
[0029]在發電機并網時，任意一項條件不滿足都認為并網條件不滿足。通常情況下，并網的實際條件與上述條件允許有一定的偏差，該偏差根據現場實際情況設置。當發電機和電網的壓差及頻率差超過偏差數值時，認為并網條件不滿足，驅動單元104根據數字信號處理單元103發送的驅動信號對發電機電壓和轉速進行調節，使其滿足并網條件。
[0030]所述人機界面單元105，采用觸摸屏，與數字信號處理單元103電連接。人機界面單元105上設置操作按鈕，用于對柴油發電機組控制系統自動并網裝置進行控制操作，同時還用以顯示系統的運行狀態和運行數據。
[0031]所述合閘控制單元106，與數字信號處理單元103電連接。當并網條件滿足時，數字信號處理單元103發出合閘脈沖，經合閘控制單元106進行放大，驅動斷路器合閘并網。
[0032]本發明的技術方案在原有柴油發電機組控制系統基礎上開發了自動并網裝置，節省了 DSP芯片，在實現安全可靠的自動并網操作的同時，大大降低了成本。
[0033]上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種柴油發電機組控制系統自動并網裝置，其特征在于，包括: 采集單元，與信號轉換單元電連接，用于采集電網電壓和發電機電壓信號，并將其發送到信號轉換單元； 信號轉換單元，與數字信號處理單元電連接，用于將采集單元采集的電網電壓和發電機電壓信號轉換為數字信號處理單元可以直接接收的信號，并將其發送到數字信號處理單元; 數字信號處理單元，采用柴油發電機組控制系統的數字信號處理單元，與驅動單元電連接，用于在接收到并網請求信號時對信號轉換單元發送的數據進行分析、計算，判斷并網條件是否滿足，若不滿足，則控制驅動單元進行調整，至并網條件滿足，發出合閘脈沖到合閘控制單元； 驅動單元，用于根據數字信號處理單元發送的驅動信號進行發電機電壓調節和轉速調-K-T ； 人機界面單元，與數字信號處理單元電連接，用于做為操作面板進行控制操作以及顯示系統的運行狀態和運行數據； 合閘控制單元，與數字信號處理單元電連接，用于將數字信號處理單元發送的合閘脈沖信號放大，驅動斷路器合閘并網。2.根據權利要求1所述的柴油發電機組控制系統自動并網裝置，其特征在于所述數字信號處理單元為TMS320F2812芯片。
【專利摘要】本發明公開了一種柴油發電機組控制系統自動并網裝置，包括：采集單元、信號轉換單元、數字信號處理單元、驅動單元、人機界面單元、合閘控制單元。該自動并網裝置將原柴油發電機組控制系統的DSP芯片作為自動并網裝置的DSP芯片，在原有柴油發電機組控制系統基礎上開發了自動并網裝置，節省了DSP芯片，在實現安全可靠的自動并網操作的同時，大大降低了成本。
【IPC分類】H02J3/38
【公開號】CN105633996
【申請號】CN201410581423
【發明人】金泰宇
【申請人】瑞昌哥爾德發電設備(無錫)制造有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月27日