一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置，包括一殼體，殼體上設(shè)有現(xiàn)場控制面板和顯示面板，殼體內(nèi)有設(shè)有一總線板，所述的總線板上設(shè)有提供工作電壓的電源插件，所述的總線板上還設(shè)有CPU插件、交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件和串口通信插件，所述的CPU插件分別和交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件和串口通信插件信號連接。本實用新型可以集中處理并網(wǎng)電路中二次設(shè)備的電路信號，進而優(yōu)化并網(wǎng)電路布線，有利于二次設(shè)備集約化，方便使用者檢測維修，便于使用推廣。
【專利說明】—種分布式電源并網(wǎng)接口裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及分布式電源并網(wǎng)技術(shù)，尤其是一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式發(fā)電，通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的、高效可靠的發(fā)電單元，其核心即為各種類型的分布式電源，主要是指的風能、太陽能、水能、天然氣、地熱能、海洋能、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)電的電源。大量的分布式電源接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)造成一定的影響，因此需要對并網(wǎng)點的電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)等進行監(jiān)測，并將相關(guān)電氣量數(shù)據(jù)上送當?shù)仉娏φ{(diào)度部門，電力調(diào)度部門通過遠動系統(tǒng)遙控操作電網(wǎng)電路運行，因此，現(xiàn)有并網(wǎng)電路中需要眾多的二次設(shè)備(如繼電保護裝置、測控裝置、通信管理裝置、遠動裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置)，由于沒有專門的接口設(shè)備集中處理，導致了二次設(shè)備各自獨立布線，安裝困難，二次回路繁瑣，且設(shè)備投資費用大，不利于分布式光伏發(fā)電的推廣應用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置，可以集中處理并網(wǎng)電路中二次設(shè)備的電路信號，進而優(yōu)化并網(wǎng)電路布線，有利于二次設(shè)備集約化，方便使用者檢測維修，便于使用推廣。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置，包括一殼體，殼體上設(shè)有現(xiàn)場控制面板和顯示面板，殼體內(nèi)有設(shè)有一總線板，所述的總線板連接了提供工作電壓的電源插件，所述的總線板上還連接了 CPU插件，集成了繼電保護器、測控計量器、電能質(zhì)量監(jiān)測器以及規(guī)約轉(zhuǎn)換器；交流采樣插件:用來檢測電源并網(wǎng)公共連接點電壓和電流的；智能I/o插件:用來向受控開關(guān)采集和發(fā)送信號；遠程通信插件:用來和調(diào)度主站遠動通信；串口通信插件:用來與分布式電站內(nèi)的逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測儀通信；所述的CPU插件分別和交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件、串口通信插件電連接。在(PU插件，集成了繼電保護器、測控計量器、電能質(zhì)量監(jiān)測器以及規(guī)約轉(zhuǎn)換器，將并網(wǎng)電路中涉及的二次設(shè)備都集中在一個裝置里處理，可以優(yōu)化電路設(shè)計，方便檢測維修，便于將各二次設(shè)備集約化，設(shè)置在同一個殼體內(nèi)便于使用推廣。
[0005]其中，所述CPU插件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、計算、故障判斷、通信功能，并發(fā)出控制信號。
[0006]所述電源插件通過總線板與CPU插件相連，接入高電平電源并轉(zhuǎn)換成低電平給各插件提供工作電源；
[0007]所述交流采樣插件通過總線板與CPU插件相連，用來接入分布式發(fā)電并網(wǎng)公共連接點電壓互感器和電流互感器，將電壓、電流信號轉(zhuǎn)換成電壓小信號；
[0008]所述智能I/O插件通過總線板與CPU插件相連，用來向受控開關(guān)采集開關(guān)位置信號和發(fā)送跳合閘命令；[0009]所述遠程通信插件通過總線板與CPU插件相連，用來和調(diào)度主站無線GPRS/CDMA通信，實現(xiàn)電站內(nèi)信息的上送和調(diào)度主站控制命令的接受。
[0010]所述串口通信插件通過總線板與CPU插件相連，用來與分布式電站內(nèi)逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)測儀等設(shè)備通信。
[0011]作為優(yōu)選，所述的測控計量器包括了相互信號連接的測控器和計量器。測控器計算出有功無功數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信號傳遞給計量器，計量器基于測控器計算出的有功無功數(shù)據(jù)，計算出四象限電能量以及負荷曲線等數(shù)據(jù)。
[0012]作為優(yōu)選，所述的交流采樣插件分別電連接了繼電保護器、測控器以及電能質(zhì)量監(jiān)測器，所述的繼電保護器和測控器分別電連接了智能I/o插件，所述的測控器、計量器和電能質(zhì)量監(jiān)測器分別電連接了遠程通信插件。交流采樣插件從電流互感器和電壓互感器上采集到電壓電流量后，由內(nèi)部總線傳遞到繼電保護器、測控器以及電能質(zhì)量監(jiān)測器，所述的測控器、計量器和電能質(zhì)量監(jiān)測器將各自計算得到的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過遠程通信插件發(fā)送至調(diào)度主站，便于調(diào)度主站統(tǒng)一處理。
[0013]作為優(yōu)選，所述的交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件和串口通信插件在殼體上均連接了相對接的接插口。交流采樣插件、智能I/O插件和遠程通信插件需要跟外部設(shè)備連接，所以需要在殼體上留接插口。
[0014]作為優(yōu)選，所述的現(xiàn)場控制面板和顯示面板位于殼體正面，所述的各個接插口位于所述殼體的背面。殼體正面是操作人員的正常操作的一面，背面則是相對的一面。
[0015]作為優(yōu)選，所述的CPU插件還包括了規(guī)約轉(zhuǎn)換器，所述的規(guī)約轉(zhuǎn)換器一方面信號連接了逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測儀，另一方面電連接了遠程通信插件。為了更加全面的檢測并網(wǎng)設(shè)備，CPU插件通過規(guī)約轉(zhuǎn)換器可以采集逆變器和匯流箱的電流電壓信號并將信號同步上傳至調(diào)度主站。
[0016]采用上述技術(shù)方案后，本實用新型具有如下突出優(yōu)點:對繼電保護器、測控計量器、電能質(zhì)量監(jiān)測器以及規(guī)約轉(zhuǎn)換器進行的功能集成處理，以插件的方式集中連接在同一總線板上，然后放置于同一殼體內(nèi)，優(yōu)化了電路設(shè)計，方便檢測維修，便于將各二次設(shè)備集約化，設(shè)置在同一個殼體內(nèi)便于使用推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0018]圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
[0019]圖2為本實用新型電路信號連接圖；
[0020]圖3為本實用新型正面示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1-3所示，一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置，包括一殼體，殼體上設(shè)有現(xiàn)場控制面板I和顯示面板2，殼體內(nèi)有設(shè)有一總線板，所述的總線板上設(shè)有提供工作電壓的電源插件，所述的總線板上還設(shè)有CPU插件、交流采樣插件、智能I/O插件和遠程通信插件和串口通信插件，其中CPU插件集成了繼電保護器、測控計量器、電能質(zhì)量監(jiān)測器以及規(guī)約轉(zhuǎn)換器，所述的測控計量器包括了信號連接的測控器和計量器，交流采樣插件用來檢測電源并網(wǎng)公共連接點電壓和電流的，智能I/o插件用來向受控開關(guān)采集和發(fā)送信號，所述的受控開關(guān)一般采用繼電器的跳閘與合閘動作控制并網(wǎng)電路開通和關(guān)斷，遠程通信插件用來和調(diào)度主站遠動通信，所述的CPU插件分別和交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件和串口通信插件連接并存在信號傳遞關(guān)系，所述串口通信插件通過總線板與CPU插件相連，用來與分布式電站內(nèi)逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)測儀等設(shè)備通信。所述的智能I/o插件包括直流電源、開關(guān)量開入、開出以及斷路器信號傳輸?shù)牟僮骰芈?，所述的智能I/o插件傳輸開入開關(guān)和開出開關(guān)的開入和開出信號，所述的開入信號經(jīng)智能I/o插件傳送至CPU插件中進行處理，在CPU插件處理后經(jīng)智能I/O插件傳送至開出開關(guān)開出信號。
[0022]為了說明信號傳遞關(guān)系，下面首先對CPU插件組成以及很其他插件的連接關(guān)系做一下具體介紹。
[0023]繼電保護器根據(jù)受控開關(guān)的位置信號以及當前并網(wǎng)電路的頻率、電壓、電流等電氣量做保護計算，當故障發(fā)生時，發(fā)出信號給智能I/o插件，出口跳開受控開關(guān)；測控器計算出并網(wǎng)電路有功無功數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信號傳遞給計量器，計量器基于測控器計算出的有功無功數(shù)據(jù)，計算出四象限電能量以及負荷曲線等數(shù)據(jù)；電能質(zhì)量監(jiān)測器計算和分析電壓電流的諧波數(shù)據(jù)以及不平衡度等數(shù)據(jù)。所述的交流采樣插件分別電連接了繼電保護器、測控器以及電能質(zhì)量監(jiān)測器，所述的繼電保護器和測控器分別電連接了智能I/o插件，所述的測控器、計量器和電能質(zhì)量監(jiān)測器分別電連接了遠程通信插件。
[0024]如圖2，信號傳遞關(guān)系為:交流采樣插件從電流互感器PT和電壓互感器CT上采集至IJ電壓電流量后，由內(nèi)部總線傳遞到繼電保護器、測控器以及電能質(zhì)量監(jiān)測器，所述的測控器、計量器和電能質(zhì)量監(jiān)測器將各自計算得到的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過遠程通信插件發(fā)送至調(diào)度主站，便于調(diào)度主站統(tǒng)一處理。上述內(nèi)部總線可以采用CAN總線4形式，而遠程通信插件可以根據(jù)實際需要選配無線GPRS/CDMA通信。
[0025]通過上述的方式，對繼電保護器、測控計量器以及電能質(zhì)量監(jiān)測器進行的功能集成處理，以插件的方式集中連接在同一總線板上，優(yōu)化了電路設(shè)計，方便檢測維修，便于將各二次設(shè)備集約化，設(shè)置在同一個殼體內(nèi)便于使用推廣。
[0026]為了進一步檢測并網(wǎng)設(shè)備，所述的CPU插件還包括了規(guī)約轉(zhuǎn)換器，所述的規(guī)約轉(zhuǎn)換器一方面信號連接了逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測儀，另一方面電連接了遠程通信插件傳送信號至調(diào)度主站統(tǒng)一處理。逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測儀出來信號通過RS485總線5(或232總線)接出，以Modbus規(guī)約連接至規(guī)約轉(zhuǎn)換器，規(guī)約轉(zhuǎn)換器將Modbus規(guī)約轉(zhuǎn)換為IEC104規(guī)約之后將信號再發(fā)送至調(diào)度主站。
[0027]所述的交流采樣插件、智能I/O插件和遠程通信插件在殼體上均連接了相對接的接插口。結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，所述的現(xiàn)場控制面板I和顯示面板2位于殼體正面，本優(yōu)選實施例中，所述的顯示面板2包括液晶顯示屏和LED燈，所述的各個接插口位于所述殼體的背面，所述的接插口包括有調(diào)試口 RJ45、I/O信號接口、驅(qū)動液晶顯示屏的232串口以及ETH接口(Ethernet縮寫，中文譯為以太網(wǎng)接口)。殼體正面應該是操作人員具體操作時候面對的那一面，為了方便操作，將現(xiàn)場控制面板I和顯示面板2設(shè)置在殼體正面，現(xiàn)場控制面板I主要是有各種現(xiàn)場控制按鈕例如控制模式切換按鍵3，當然還有其他根據(jù)實際需要設(shè)置，顯示面板2主要是顯示本實用新型運行狀態(tài)便于操作人員查看，主要包括LED燈進行狀態(tài)指示。[0028]除上述優(yōu)選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬于本實用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式電源并網(wǎng)接口裝置，包括一殼體，殼體上設(shè)有現(xiàn)場控制面板(I)和顯示面板(2)，殼體內(nèi)有設(shè)有一總線板，所述的總線板連接了提供工作電壓的電源插件，其特征在于: 所述的總線板上還連接了 CPU插件，集成了繼電保護器、測控計量器、電能質(zhì)量監(jiān)測器以及規(guī)約轉(zhuǎn)換器； 交流采樣插件:用來檢測電源并網(wǎng)公共連接點電壓和電流的； 智能I/o插件:用來向受控開關(guān)采集開關(guān)位置信號和發(fā)送跳合閘命令； 遠程通信插件:用來和調(diào)度主站遠動通信； 串口通信插件:用來與分布式電站內(nèi)的逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測儀通信； 所述的CPU插件分別和交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件和串口通信插件信號連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式電源并網(wǎng)接口裝置，其特征在于:所述的測控計量器包括了信號連接的測控器和計量器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式電源并網(wǎng)接口裝置，其特征在于:所述的交流采樣插件分別電連接了繼電保護器、測控器以及電能質(zhì)量監(jiān)測器，所述的繼電保護器和測控器分別電連接了智能I/o插件，所述的測控器、計量器和電能質(zhì)量監(jiān)測器分別電連接了遠程通信插件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式電源并網(wǎng)接口裝置，其特征在于:所述的交流采樣插件、智能I/O插件、遠程通信插件和串口通信插件在殼體上均連接了相對接的接插口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式電源并網(wǎng)接口裝置，其特征在于:所述的現(xiàn)場控制面板(I)和顯示面板(2)位于殼體正面，所述的各個接插口位于所述殼體的背面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式電源并網(wǎng)接口裝置，其特征在于:所述的CPU插件還包括了規(guī)約轉(zhuǎn)換器，所述的規(guī)約轉(zhuǎn)換器一方面信號連接了逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測儀，另一方面電連接了遠程通信插件。
【文檔編號】H02J13/00GK203537070SQ201320625139
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】孫獻春, 王培林, 黃宏盛, 馮超, 戴元安, 李峰輝, 錢璟, 錢隆翔, 施旭昶, 葛琪, 朱翔, 朱曄, 胡喆, 梁明源, 范付元, 徐光福, 嚴偉, 張春合 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司, 國網(wǎng)浙江嘉善縣供電公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司