一种风水储互补发电系统控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及新能源发电控制技术领域，具体涉及一种风水储互补发电系统控制装置，包括电网调度系统、控制部分、储电系统、调速器、水力发电设备、风力发电系统、负载、配电网、第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器、交流母线、第一开关、第二开关，所述控制部分包括功率变送器、电压互感器、整形电路、模拟量输入、可编程计算机控制器PCC、拓展接口、通讯模块，本实用新型专利技术具备扩展性好，抗干扰能力强，可靠性高，结构简单，开发周期短，维护成本低这些优点。

【技术实现步骤摘要】
一种风水储互补发电系统控制装置
本技术涉及新能源发电控制
，具体涉及一种风水储互补发电系统控制装置。
技术介绍
风电具有随机性、波动性等特点，并网发电后易造成电网的电压、频率大幅波动，恶化电能质量，严重影响电力系统稳定性。利用互补发电系统控制装置来实现水电机组和储电系统的合理控制，能够对风电功率的波动进行有效平抑，进而提高风电的消纳能力。目前互补发电系统的控制装置中，一般采用单片机、工业控制机等作为核心处理单元，单片机可拓展性差，调试繁琐，抗干扰能力差，可靠性低，运行中可能出现单片机死机，从而使互补发电系统控制装置的可靠性大大降低；工业控制机开发周期长，现场布线不够灵活，安装体积大，结构复杂，维护成本较高。另外，单片机和工业控制机等测频单元仍采用数字电路来实现，其精度与实时性较差，可靠性较低，往往成为该类装置的薄弱环节。可编程计算机控制器PCC扩展性好，抗干扰能力强，可靠性高，结构简单，开发周期短，维护成本低，其内部的时间处理单元TPU具有门时测量功能，可实现频率测量，且精度高、响应速度快。PCC控制器支持CAN总线等多种通讯方式，适用于分布式互补发电系统。因此互补发电系统控制装置急需使用可编程计算机控制器PCC，使得互补发电系统控制装置具备扩展性好，抗干扰能力强，可靠性高，结构简单，开发周期短，维护成本低这些优点。
技术实现思路
本技术目的是为了解决单片机可拓展性差，调试繁琐，抗干扰能力差，可靠性低的问题和工业控制机开发周期长，现场布线不够灵活，安装体积大，结构复杂，维护成本较高的问题。为此，本技术提供了一种风水储互补发电系统控制装置，包括电网调度系统、控制部分、储电系统、调速器、水力发电设备、风力发电系统、负载、配电网、第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器、交流母线、第一开关、第二开关，所述控制部分包括功率变送器、电压互感器、整形电路、模拟量输入、可编程计算机控制器PCC、拓展接口、通讯模块，所述电网调度系统与通讯模块、拓展接口、可编程计算机控制器PCC依次串联连接；所述可编程计算机控制器PCC包括CPU单元、存储单元、时间处理TPU单元、CAN总线接口单元、数字量输入单元，所述CAN总线接口单元与储电系统、调速器、风力发电系统通过双向控制信号并联，所述调速器的另一端与水力发电设备连接。所述储电系统另一端与第一变压器连接，所述水力发电设备另一端与第二变压器连接，所述风力发电系统另一端与第三变压器连接，第一变压器与第二变压器、第三变压器并联接入交流母线；所述负载通过第一开关并入交流母线，所述配电网通过第二开关并入交流母线。所述功率变送器输入端连接在第三变压器与交流母线之间，功率变送器的输出端与模拟量输入的输入端连接，所述模拟量输入输出端连接在可编程计算机控制器PCC的输入口。所述电压互感器的输入端连接在交流母线与第二开关之间，电压互感器的输出端与整形电路的输入端相连，整形电路的输出端与可编程计算机控制器PCC的数字量输入单元相连。所述可编程计算机控制器PCC的型号为PP41，所述通讯模块为IF681，所述拓展接口为EX101。所述功率变送器为BD-3P，模拟量输入为AI774。所述电压互感器为一个变压器T1，所述整形电路由电阻R1、电容C1、集成运放U1组成，所述电压互感器的变压器T1的初级绕组为输入端，次级绕组的一端连接电阻R1，电阻R1的另一端与电容C1都接入集成运放U1的同相端，电容C1的另一端与集成运放U1的异相端、变压器T1次级绕组的另一端都接入控制部分的地线，集成运放U1的输出端接入可编程计算机控制器PCC的数字量输入单元。本技术的有益效果是：1、由于使用了可编程计算机控制器PCC，具备了扩展性好，抗干扰能力强，可靠性高，结构简单，开发周期短，维护成本低这些优点。2、由于可编程计算机控制器PCC的时间处理TPU单元具有门时测量功能，可实现频率测量，且精度高、响应速度快。3、由于由于可编程计算机控制器PCC支持CAN总线等多种通讯方式，适用于分布式互补发电系统。4、由于可编程计算机控制器PCC的型号为PP41，将PP41作为互补发电系统控制装置核心元件实现控制，集显示、键盘、通讯接口于一体，结构简单，其平均无故障时间达50万小时，可靠性高。PP41在具有良好拓展性的同时，又具有编程容易、开发周期短、调试方便、执行速度快、成本低以及更利于描述复杂的控制思想等优点。附图说明图1是本技术的信号连接示意图；图2是本技术的另一实例的信号连接示意图；图中：A、控制部分；1、功率变送器；2、电压互感器；3、整形电路；4、模拟量输入；5、可编程计算机控制器PCC；6、拓展接口；7、通讯模块；8、电网调度系统；9、储电系统；10、调速器；11、水力发电设备；12、风力发电系统；13、负载；14、配电网；15、第一变压器；16、第二变压器；17、第三变压器；18、第四变压器；19、交流母线；20、第一开关；21、第二开关。具体实施方式为进一步阐述本技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1：为了解决单片机可拓展性差，调试繁琐，抗干扰能力差，可靠性低的问题和工业控制机开发周期长，现场布线不够灵活，安装体积大，结构复杂，维护成本较高的问题，本实施例如图1提供了一种风水储互补发电系统控制装置，包括电网调度系统8、控制部分A、储电系统9、调速器10、水力发电设备11、风力发电系统12、负载13、配电网14、第一变压器15、第二变压器16、第三变压器17、第四变压器18、交流母线19、第一开关20、第二开关21，所述控制部分A包括功率变送器1、电压互感器2、整形电路3、模拟量输入4、可编程计算机控制器PCC5、拓展接口6、通讯模块7，所述电网调度系统8与通讯模块7、拓展接口6、可编程计算机控制器PCC5依次串联连接；所述可编程计算机控制器PCC5包括CPU单元、存储单元、时间处理TPU单元、CAN总线接口单元、数字量输入单元，所述CAN总线接口单元与储电系统9、调速器10、风力发电系统12通过双向控制信号并联，所述调速器10的另一端与水力发电设备11连接。本技术使用了可编程计算机控制器PCC5作为控制装置的核心器件，电网调度系统8的电网调度指令信号通过以太网经通讯模块7及拓展接口模块6送至可编程计算机控制器PCC5。预先装入可编程计算机控制器PCC5的专用程序，根据电网调度指令及所采集信息计算得到各类控制信号，这些控制信号经由CAN总线接口输出至储电系统9、风力发电系统12、调速器10，由调速器10再控制水力发电系统11，可以实现各系统现地控制。可编程计算机控制器PCC5的显示单元和键盘可显示实时数据与相关曲线以及设置相关参数与运行方式。本技术由于使用了可编程计算机控制器PCC5，具备了扩展性好，抗干扰能力强，可靠性高，结构简单，开发周期短，维护成本低这些优点。可编程计算机控制器PCC5支持CAN总线等多种通讯方式，适用于分布式互补发电系统。实施例2：在实施例１的基础上，所述储电系统9另一端与第一变压器15连接，所述水力发电设备11另一端与第二变压器16连接，所述风力发电系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风水储互补发电系统控制装置，包括电网调度系统（8）、控制部分（A）、储电系统（9）、调速器（10）、水力发电设备（11）、风力发电系统（12）、负载（13）、配电网（14）、第一变压器（15）、第二变压器（16）、第三变压器（17）、第四变压器（18）、交流母线（19）、第一开关（20）、第二开关（21），其特征在于：所述控制部分（A）包括功率变送器（1）、电压互感器（2）、整形电路（3）、模拟量输入（4）、可编程计算机控制器PCC（5）、拓展接口（6）、通讯模块（7），所述电网调度系统（8）与通讯模块（7）、拓展接口（6）、可编程计算机控制器PCC（5）依次串联连接；所述可编程计算机控制器PCC（5）包括CPU单元、存储单元、时间处理TPU单元、CAN总线接口单元、数字量输入单元，所述CAN总线接口单元与储电系统（9）、调速器（10）、风力发电系统（12）通过双向控制信号并联，所述调速器（10）的另一端与水力发电设备（11）连接。

【技术特征摘要】
1.一种风水储互补发电系统控制装置，包括电网调度系统（8）、控制部分（A）、储电系统（9）、调速器（10）、水力发电设备（11）、风力发电系统（12）、负载（13）、配电网（14）、第一变压器（15）、第二变压器（16）、第三变压器（17）、第四变压器（18）、交流母线（19）、第一开关（20）、第二开关（21），其特征在于：所述控制部分（A）包括功率变送器（1）、电压互感器（2）、整形电路（3）、模拟量输入（4）、可编程计算机控制器PCC（5）、拓展接口（6）、通讯模块（7），所述电网调度系统（8）与通讯模块（7）、拓展接口（6）、可编程计算机控制器PCC（5）依次串联连接；所述可编程计算机控制器PCC（5）包括CPU单元、存储单元、时间处理TPU单元、CAN总线接口单元、数字量输入单元，所述CAN总线接口单元与储电系统（9）、调速器（10）、风力发电系统（12）通过双向控制信号并联，所述调速器（10）的另一端与水力发电设备（11）连接。2.根据权利要求1所述的风水储互补发电系统控制装置，其特征在于：所述储电系统（9）另一端与第一变压器（15）连接，所述水力发电设备（11）另一端与第二变压器（16）连接，所述风力发电系统（12）另一端与第三变压器（17）连接，第一变压器（15）与第二变压器（16）、第三变压器（17）并联接入交流母线（19）；所述负载（13）通过第一开关（20）并入交流母线（19），所述配电网（14）通过第二开关（21）并入交流母线（19）。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘君，张军智，邓志勇，南海鹏，门闯社，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61