智能微电网网关接口柜制造技术

本实用新型专利技术公开了智能微电网网关接口柜，涉及智能化供配电设备，包括网关接口柜，所述网关接口柜内包括中央控制器及其连接的交换机、通信处理机、智能快速开关、双向计量电能表、智能继电保护装置；所述双向计量电能表测量实时电参量，并传递至中央处理器中；所述智能继电保护装置在微电网系统内部、大电网故障时，切除智能快速开关。本实用新型专利技术通过采用PCC开关和微网状态及控制策略，使并网与孤岛运行模式切换的快速性和平滑性；设置双向计量电能表，保证系统运行的安全稳定性以及供电的高质量、高可靠性；针对当前微电网系统所用网关接口柜设备相对分散、柜体空间利用率不高、设备集约化程度低的问题，设置了网关接口柜的集成。

Intelligent Microgrid Gateway Interface Cabinet

The utility model discloses an intelligent microgrid gateway interface cabinet, which relates to intelligent power supply and distribution equipment, including a gateway interface cabinet. The gateway interface cabinet includes a central controller and its connected switch, a communication processor, an intelligent fast switch, a bidirectional metering energy meter and an intelligent relay protection device. The bidirectional metering energy meter measures real-time electrical parameters and transmits them to the central part. In the processor, the intelligent relay protection device removes the intelligent fast switch when the micro-grid system and the large grid fail. The utility model adopts PCC switch and micro-grid state and control strategy to make the switching between grid-connected and island operation mode fast and smooth; sets up two-way metering energy meter to ensure the safety and stability of the system operation, as well as the high quality and reliability of power supply; aiming at the relatively dispersed gateway interface cabinet equipment used in the current micro-grid system, the low utilization rate of cabinet space, and the equipment set. The integration of gateway interface cabinet is set up because of the low degree of reduction.

【技术实现步骤摘要】
智能微电网网关接口柜
本技术涉及智能化供配电设备，具体涉及智能微电网网关接口柜。
技术介绍
智能微电网系统能够对电源侧和负荷侧进行重新有机组合，并且能够借助智能互联开关与大电网形成互联，并能够根据系统的实际运行需求，在并网和孤岛运行模式之间可实现快速、高效、平滑、灵活切换，与大电网之间实现互补支撑作用，保证系统供电的高质量和高可靠性。为保证智能微电网的安全稳定运行，需要借助大量的电力电子设备，来对整个微电网系统进行实时监控，并根据实时运行状态来调整系统的运行方式。微电网具有并网/孤网两种稳态运行模式，并网模式是指在正常情况下，微网与大电网连接，二者同时运行，微电网向大电网提供多余的电能或由大电网补充微电网发电量的不足；孤网运行是指大电网发生故障或电能质量不能满足微电网要求时，微电网与大电网断开独自运行，可见微电网的孤网运行可为系统提供了更高的供电可靠性和供电不可间断性。当进行并网/孤网两种模式间转换时，为保证微电网内电压的连续平稳过渡，实现无缝切换，以确保网内重要敏感负荷的供电不受影响，对微电网与大电网连接处的开关的快速性要求较高。专利文件CN203554067U一种网关接口柜，公开了一种能够自动并网、孤岛保护、快速故障隔离、接受调度、电能计量等功能，既保证了配电网的安全性，减少了分布式电源对配电网的影响，又提高了分布式电源的利用效率的网关接口柜，但仍然存在以下问题：1、常见的柜体，虽然能够对部分装置设备进行集成处理，但依旧对柜体空间利用率不高，设备集约化程度低；2、并网与孤岛运行模式切换的快速性和平滑性较差；3、各装置设备之间的运行，在运行时间上缺乏高度的统一性，不利于系统运行的安全性。设备集约化程度低、并网与孤岛运行模式切换的快速性和平滑性较差、各装置设备之间的运行，在运行时间上缺乏高度的统一性，不利于系统运行的安全性的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是设备集约化程度低、并网与孤岛运行模式切换的快速性和平滑性较差、各装置设备之间的运行，在运行时间上缺乏高度的统一性，不利于系统运行的安全性的问题，目的在于提供智能微电网网关接口柜，解决上述问题。本技术通过下述技术方案实现：智能微电网网关接口柜，包括网关接口柜，所述网关接口柜内包括中央控制器及其连接的交换机、通信处理机、智能快速开关、双向计量电能表、智能继电保护装置；所述双向计量电能表测量实时电参量，并传递至中央处理器中；所述智能继电保护装置在微电网系统内部、大电网故障时，能够有效断开智能快速开关。中央控制器，主要负责系统的高级分析与能量管理策略制定，下发各类运行控制指令。继电保护装置，主要作用是当微电网系统内部或者大电网出现故障时，能够快速断开智能快速开关，切除故障，保证系统运行的安全可靠，降低对负荷供给的损失。进一步地，所述智能快速开关采用PCC开关。PCC开关，PointofCommonCoupling，主要作用为：当微电网运行稳定，满足并网条件时，该开关合上，实现微电网与大电网的互联运行，并实现微电网与大电网之间的电能交互；当微电网运行状态不满足并网条件时，该开关断开，实现微电网的孤岛运行，保证微电网系统内负荷的电力供给。其采用快速永磁机构，结构简单，动作可靠性高，使用寿命长、抗干扰能力强。通过PCC开关与大电网实现互联，再结合微电网系统的实际运行需求，在并网运行模式和孤岛运行模式之间快速、高效、平滑切换，保证系统运行的安全稳定性以及供电的高质量、高可靠性。进一步地，所述双向计量电能表测量的实时电参量包括光伏系统、风机系统、蓄电系统、负荷的实时运行数据。整个系统的运行过程中，对系统的安全稳定造成影响的主要包括光伏系统、风机系统、蓄电系统、负荷的实时运行数据，因此，为保证系统的可靠运行，需要对以上数据进行实时监控、测量、分析，以及时调整系统的运行方式。光伏系统、风机系统、蓄电系统、负荷的实时运行数据包括三相电压，三相电流，电网频率，有功功率，无功功率，功率因数等。三相电压偏差。频率偏差。三相电压不平衡度。电压正序，负序，零序分量，电流正序，负序，零序分量。三相电压波动和闪变。三相电压总畸变率，2-50次电压谐波。三相电流总畸变率，2-50次电流谐波。主要用来监视系统设备的运行状态。进一步地，还包括卫星同步时钟，所述卫星同步时钟用于管理微电网系统的时间同步。卫星同步时钟用于管理微网系统时间同步，产品内部集成了一个高品质的16通道GPS授时接收机，提供的高精度的网络同步时钟直接来自于GPS系统中各个卫星的原子钟，可以在全球任何地方为网络提供高精度的校时及同步服务。同时，卫星同步时钟采用双核处理器，同步计算速度快，支持单星授时模式，抗干扰能力强，信号接收可靠性强，并能够实现多种串行信息输出与交互。进一步地，所述中央控制器传递测量数据至后台服务器，所述后台服务器用于信息储存、决策分析。信息采集包括所有设备的运行状态、开关动作状态、三相电流、三相电压、电能有功无功量等数据；自身不具备数据储存功能，需要借助后台服务器进行数据储存。同时，借助后台服务器，通过4G网络和宽带可实现远程通信，并提供外部调度接口。将采集到的信息进行储存，并用于系统运行决策分析，并下发到监控台；并提供数据查询、删减、储存等数据服务功能。决策分析，根据采集的到的数据信息，对未来系统的出力情况和负荷需求情况进行预测，为调度员调整系统的运行方式提供决策帮助。进一步地，所述网关接口柜设置为两层，上层从上往下依次设置所述中央控制器、交换机、卫星同步时钟、通信处理机，下层设置智能快速开关、导出线座。双向计量电能表设置在柜体外部表面，用于人机交互。针对当前微电网系统所用网关接口柜设备相对分散，柜体空间利用率不高，设备集约化程度低，在仅有5-9平米空间的电气室中容易导致布线杂乱、易发生干扰等问题，因此，网关接口柜集成通信处理机、交换机、中央控制器、卫星同步时钟、智能快速开关等，中央控制器将基于卫星同步时钟，将设备运行状态数据与后台监控系统进行交互。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本技术智能微电网网关接口柜，通过采用PCC开关和微网状态及控制策略，使并网与孤岛运行模式切换的快速性和平滑性；2、本技术智能微电网网关接口柜，设置双向计量电能表实时电参量包括光伏系统、风机系统、蓄电系统、负荷的实时运行数据，形成实时监控系统，保证系统运行的安全稳定性以及供电的高质量、高可靠性；3、本技术智能微电网网关接口柜，针对当前微电网系统所用网关接口柜设备相对分散，柜体空间利用率不高，设备集约化程度低的问题，设置了网关接口柜的集成。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术一种实施例的内部器件布置示意图；图2为本技术一种实施例的结构示意图；图3为本技术一种实施例的微网状态及控制策略示意图；图4为本技术一种实施例的系统电气主接线图。附图中标记及对应的部件名称：1-中央控制器，2-交换机，3-卫星同步时钟，4-通信处理机，5-智能快速开关，6-导出线座，7-双向计量电能表。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能微电网网关接口柜，包括网关接口柜，所述网关接口柜内包括中央控制器(1)及其连接的交换机(2)、通信处理机(4)、智能快速开关(5)、双向计量电能表(7)、智能继电保护装置；其特征在于，所述双向计量电能表(7)测量实时电参量，并传递至中央处理器中；所述智能继电保护装置在微电网系统内部、大电网故障时，切除智能快速开关(5)。

【技术特征摘要】
1.智能微电网网关接口柜，包括网关接口柜，所述网关接口柜内包括中央控制器(1)及其连接的交换机(2)、通信处理机(4)、智能快速开关(5)、双向计量电能表(7)、智能继电保护装置；其特征在于，所述双向计量电能表(7)测量实时电参量，并传递至中央处理器中；所述智能继电保护装置在微电网系统内部、大电网故障时，切除智能快速开关(5)。2.根据权利要求1所述的智能微电网网关接口柜，其特征在于，所述智能快速开关(5)采用PCC开关。3.根据权利要求1所述的智能微电网网关接口柜，其特征在于，所述双向计量电能表(7)测量的实时电参量包括光伏系统、风...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫占新，李红军，邢大鹏，赵斌，刘俊南，刘亚磊，张里，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司技能培训中心，四川电力职业技术学院，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51