【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力控制，更具体地说，它涉及光伏系统和柴油发电机组并机运行的控制装置及方法。
技术介绍
1、随着光伏系统在民用建筑中的应用愈发广泛，现有的光伏系统并网技术不能满足所有的应用场景需求，需要有新的设备与技术支撑来提升光伏系统的利用效率。
2、在市电停电时，并网光伏系统由于孤岛保护将退出运行，此种工况下光伏所发电能将全部弃掉，造成大量弃光，无法有效利用光伏系统。特别是针对某些极端气候下，比如夏天的极高温天气造成空调负荷的大量增加，市政电网会因为供电能力不足采取局部停电等限电措施，反而造成光伏系统无法使用，这是亟需解决的不合理现象。而对于大量民用建筑，根据消防需要设置柴油发电机组作为自备备用/应急电源，在市电停电后，柴油发电机组会投入运行，非消防时供重要负荷用电。在此种工况下，如果能将光伏系统接入柴油发电机组供电的保障电源系统，可提高光伏系统的消纳率。
3、目前还没有可以用于以上应用场景的设备。因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的光伏系统和柴油发电机组并机运行的控制装置及方法是我们目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置及控制方法，通过设置控制器，实时监测前端电源工况，控制双电源转换开关ts按工况及控制步骤准确投切。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、第一方面，提供了光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，包
4、所述双电源转换开关ts由第一开关qa1、第二开关qa2和控制器c组成；所述第一开关qa1的进线端用于连接市电电源，所述第二开关qa2的进线端用于连接柴油发电机组的电源输出端；所述控制器c的信号端连接所述控制器c1的内部信号输出端6，所述双电源转换开关ts的出线端连接专用保障母线段；
5、所述专用保障母线段上连接光伏系统并网开关qa3的进线端，所述专用保障母线段延长至装置外连接负荷的出线回路；
6、所述光伏系统并网开关qa3的出线端连接装置外的光伏系统，所述光伏系统并网开关qa3的控制信号端连接所述控制器c1的内部信号输出端7；
7、所述光伏系统并网开关qa3的出线端与所述专用保障母线段延长段上分别设置第一电流互感器bc1和第二电流互感器bc2；所述第一电流互感器bc1的输出端连接所述控制器c1的内部信号输入端1，所述第二电流互感器bc2的输出端连接所述控制器c1的内部信号输入端2；
8、所述控制器c1的内部信号输入端5连接所述专用保障母线段，所述控制器c1的外部信号输入端8连接装置外光伏系统逆功率检测设备的信号输出端，所述控制器c1的外部信号输出端9为预留端口，所述控制器c1的外部信号输出端10连接装置外光伏逆变器的控制信号输入端。
9、进一步的，所述双电源转换开关ts的第一开关qa1、第二开关qa2具有机械闭锁功能；
10、当所述第一开关qa1合闸时，所述第二开关qa2不允许合闸；
11、当所述第二开关qa2合闸时，所述第一开关qa1不允许合闸。
12、进一步的，所述双电源转换开关ts带电动操作机构，具有常用位置、备用位置和断电位置三个位置；
13、其中，所述常用位置为所述第一开关qa1合闸，且所述第二开关qa2分闸；
14、所述备用位置为所述第一开关qa1分闸，且所述第二开关qa2合闸；
15、所述断电位置为所述第一开关qa1分闸，且所述第二开关qa2分闸；
16、以及，所述双电源转换开关ts可接收外部控制信号进行自动转换。
17、进一步的，所述光伏系统并网开关qa3具备并网和孤岛保护功能，具备电源端与负荷端反接能力以及切断中性线的功能；
18、所述光伏系统并网开关qa3可接收所述控制器c1内部信号输出端7的控制信号进行分闸、合闸动作，以实现光伏系统与装置的连接和断开。
19、进一步的，所述第一电流互感器bc1实时采集所述光伏系统并网开关qa3输出端的电流数据，并传输至所述控制器c1的内部信号输入端1。
20、进一步的，所述第二电流互感器bc2实时采集所述专用保障母线段的延长段的电流数据，并传输至所述控制器c1的内部信号输入端2。
21、进一步的，所述控制器c1通过内部信号输入端5检测所述专用保障母线段的电压数据。
22、进一步的，所述控制器c1通过内部信号输入端3和内部信号输入端4接收所述第一开关qa1和所述第二开关qa2的进线端电压信号，判断市电电源及柴油发电机组电源的工况。
23、进一步的，所述控制器c1通过外部信号输入端8接收装置外的逆功率检测设备的输出信号，当光伏系统不允许逆功率上网时，从外部信号输出端10输出控制信号至光伏逆变器控制输出功率或从内部信号输出端7输出控制信号控制所述光伏系统并网开关qa3分闸。
24、第二方面，提供了光伏系统和柴油发电机组并机运行的控制方法，该方法用于实现如第一方面任意一项所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，包括以下步骤：
25、步骤一，安装上述所述电气装置，所述双电源转换开关ts处于常用位置，所述专用保障母线段由市电电源供电；
26、步骤二，所述光伏系统并网开关qa3检测到所述专用保障母线段的电源满足并网条件时，自动合闸，实现光伏系统的并网运行；所述控制器c1实时接收光伏系统逆功率检测设备信号，并根据光伏系统是否允许逆功率上网要求，输出控制信号控制光伏逆变器输出功率或控制所述光伏系统并网开关qa3的分闸或合闸，实现逆功率保护；
27、步骤三，当市电电源断电，所述光伏系统并网开关qa3自动分闸实现光伏系统孤岛保护；
28、步骤四，市电停电后，柴油发电机组根据设计要求启动并稳定运行，所述双电源转换开关ts的控制器c检测到柴油发电机组输出电压满足要求后，自动转换到备用位置，所述专用保障母线段由柴油发电机组供电；
29、步骤五，在非消防工况，所述光伏系统并网开关qa3检测到专用保障母线段的电源满足并网条件时，自动合闸，实现光伏系统与柴油发电机组并机运行；消防工况时，火警信号控制所述光伏系统并网开关qa3分励脱扣器动作，实现光伏系统和装置的断开；
30、步骤六，当所述控制器c1检测到市电恢复供电，所述控制器c1输出控制信号至所述双电源转换开关ts的控制器c控制所述双电源转换开关ts切换到断电位置，所述光伏系统并网开关qa3自动分闸实现光伏系统孤岛保护；
31、步骤七，经延时2～15s后，所述双电源转换开关ts自动转换至常用位置，重复步骤三。
32、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
33、1、本专利技术提供的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，通过设置控制器c1及双电源转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，包括双电源转换开关TS、光伏系统并网开关QA3及控制器C1；
2.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述双电源转换开关TS的第一开关QA1、第二开关QA2具有机械闭锁功能；
3.根据权利要求2所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述双电源转换开关TS带电动操作机构，具有常用位置、备用位置和断电位置三个位置；
4.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述光伏系统并网开关QA3具备并网和孤岛保护功能，具备电源端与负荷端反接能力以及切断中性线的功能；
5.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述第一电流互感器BC1实时采集所述光伏系统并网开关QA3输出端的电流数据，并传输至所述控制器C1的内部信号输入端1。
6.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述第二电流互感器BC2实时采集所述专用保障母线段的延长段的
7.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述控制器C1通过内部信号输入端5检测所述专用保障母线段的电压数据。
8.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述控制器C1通过内部信号输入端3和内部信号输入端4接收所述第一开关QA1和所述第二开关QA2的进线端电压信号，判断市电电源及柴油发电机组电源的工况。
9.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述控制器C1通过外部信号输入端8接收装置外的逆功率检测设备的输出信号，当光伏系统不允许逆功率上网时，从外部信号输出端10输出控制信号至光伏逆变器控制输出功率或从内部信号输出端7输出控制信号控制所述光伏系统并网开关QA3分闸。
10.光伏系统和柴油发电机组并机运行的控制方法，该方法用于实现如权利要求1-9任意一项所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，包括双电源转换开关ts、光伏系统并网开关qa3及控制器c1；
2.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述双电源转换开关ts的第一开关qa1、第二开关qa2具有机械闭锁功能；
3.根据权利要求2所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述双电源转换开关ts带电动操作机构，具有常用位置、备用位置和断电位置三个位置；
4.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述光伏系统并网开关qa3具备并网和孤岛保护功能，具备电源端与负荷端反接能力以及切断中性线的功能；
5.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述第一电流互感器bc1实时采集所述光伏系统并网开关qa3输出端的电流数据，并传输至所述控制器c1的内部信号输入端1。
6.根据权利要求1所述的光伏系统和柴油发电机组并机运行的电气装置，其特征是，所述第二电流互感器bc2实时采集...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，徐嘉伟，毛彦永，徐建兵，
申请(专利权)人：中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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