一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，包括延时继电器、水电阻空气开关、太阳能直流空气开关、风力发电卸荷器空气开关、停机继电器KA422、复位继电器KA421和PLC控制芯片，PLC控制芯片通过停机继电器KA422、复位继电器KA421控制延时继电器、水电阻空气开关、太阳能直流空气开关和风力发电卸荷器空气开关。本方案在风光水三种能源组成的微小型多能互补分布式发电系统中实现在紧急情况下三种能源子系统设备快速停机。

【技术实现步骤摘要】
一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置
本技术属于发电
，尤其涉及一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置。
技术介绍
多能互补分布式微网发电系统并不是简单的将太阳能、风能、燃气或燃油发电机、水力发电机等几种能源简单组成一个微网进行发电，而是需要通过对多种能源进行统一整合，弥补单一能源的局限性，在增加发电量稳定发电效果的同时达到最大化利用可再生能源的目的。微小型风光水多能互补分布式发电系统中主要发电设备有水轮发电机组、风力发电机组、太阳能发电机组这三种，其组网方式如图1所示：水轮发电机组发出的电能通过专用水轮发电机整流控制器接入直流母线，风力发电机发出的电能通过风力发电机控制器接入直流母线，光伏组件发出的电能通过太阳能控制器接入直流母线，经过统一的离网逆变器对外供电，或者通过蓄电池组存储电能。但是目前微小型风光水多能互补分布式发电系统中，太阳能发电以及风力发电系统容量一般为kW级别，出于成本考虑，一般不会配置自动控制装置，需要人工手动操作停机，花费时间长，系统安全风险较大，通常只有水轮发电机系统配备了可用于快速停机的断路器、电子负荷控制器等设备，一旦微小型风光水多能互补分布式发电系统发生故障，风力及太阳能发电系统往往无法快速停机，存在安全隐患，因此需要一种用于该系统的快速停机装置用来保证风光水三种系统在必要时都能快速停机。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术的目的是提供一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，以便在风光水三种能源组成的微小型多能互补分布式发电系统中实现在紧急情况下三种能源子系统设备快速停机。为了达到上述的目的，本技术采用了以下的技术方案：一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，包括延时继电器(4)、水电阻空气开关(5)、太阳能直流空气开关(6)、风力发电卸荷器空气开关(7)、停机继电器KA422、复位继电器KA421和PLC控制芯片，水轮发电机水电阻(1)与水轮发电机整流控制器并联接在水轮发电机组的输出端，水电阻空气开关(5)串联接在水轮发电机水电阻(1)和水轮发电机组之间，风力发电机组三相卸荷器(3)、延时继电器(4)和风力发电机控制器并联接在风力发电机的输出端，风力发电卸荷器空气开关(7)串联接在风力发电机组三相卸荷器(3)和风力发电机之间，延时继电器(4)三相短路，太阳能直流空气开关(6)串联接在太阳能控制器(2)和光伏组件之间，PLC控制芯片通过停机继电器KA422、复位继电器KA421控制延时继电器(4)、水电阻空气开关(5)、太阳能直流空气开关(6)和风力发电卸荷器空气开关(7)：当停机时，PLC控制芯片通过停机继电器KA422控制延时继电器(4)延时闭合、水电阻空气开关(5)闭合、太阳能直流空气开关(6)断开以及风力发电卸荷器空气开关(7)闭合；当复位时，PLC控制芯片通过复位继电器KA421控制水电阻空气开关(5)断开、太阳能直流空气开关(6)闭合以及风力发电卸荷器空气开关(7)断开。作为优选，太阳能直流空气开关(6)包括用于控制其机械开关机构闭合的闭合线圈X1和用于控制其机械开关机构断开的断开线圈F1；水电阻空气开关(5)包括用于控制其机械开关机构闭合的闭合线圈F2和用于控制其机械开关机构断开的断开线圈X2；风力发电卸荷器空气开关(7)包括用于控制其机械开关机构闭合的闭合线圈F3和用于控制其机械开关机构断开的断开线圈X3。作为优选，停机继电器KA422包括停机线圈以及由停机线圈控制同步动作的四对开关，停机线圈连接PLC控制芯片的一个信号输出端，停机继电器KA422的四对开关分别与太阳能直流空气开关(6)的断开线圈F1、水电阻空气开关(5)的闭合线圈F2、风力发电卸荷器空气开关(7)的闭合线圈F3和延时继电器(4)串联。作为优选，复位继电器KA421包括复位线圈以及由复位线圈控制同步动作的三对开关，复位线圈连接PLC控制芯片的另一个信号输出端，复位继电器KA421的三对开关分别与太阳能直流空气开关(6)的闭合线圈X1、水电阻空气开关(5)的断开线圈X2和风力发电卸荷器空气开关(7)的断开线圈X3串联。作为优选，还包括手动转换开关SA2，手动转换开关SA2为用于实施风光水三个回路联动操作的联动开关，手动转换开关SA2的三对停机触点分别与所述停机继电器KA422的三对开关并联，手动转换开关SA2的三对复位触点分别与所述复位继电器KA421的三对开关并联。作为优选，用于打开水轮发电机组的尾水电动蝶阀的继电器KA417和用于关闭水轮发电机组的尾水电动蝶阀的继电器KA418分别连接PLC控制芯片的两个信号输出端。作为优选，用于打开水轮发电机组的进水电动蝶阀的继电器KA419和用于关闭水轮发电机组的进水电动蝶阀的继电器KA420分别连接PLC控制芯片的两个信号输出端。作为优选，延时继电器(4)自带用于手动控制实施闭合或断开的拨片装置。作为优选，PLC控制芯片通过报警继电器KA427控制音响报警电路；PLC控制芯片还通过远程控制接口连接上位机。本技术由于采用了以上的技术方案，将风力发电机组三相卸负荷回路、水轮发电机组水电阻回路、太阳能直流回路三者汇总，统一通过快速停机装置实现停机时的风力发电系统三相卸荷器投入、水轮发电机组水电阻投入、太阳能直流出线断开与控制器或者逆变器的连接，最后通过延时继电器，将风力发电机组的三相出线进行短路。操作方便安全、停机快速可靠。附图说明图1是现有技术中风光水互补分布式供电系统的结构示意图；图2是本技术微小型风光水多能互补分布式发电系统的结构示意图；图3是本技术快速停机装置的结构示意图；图4是本技术快速停机装置的控制电路原理图(弱电部分)；图5是本技术快速停机装置的控制电路原理图(强电部分)；图6是本技术快速停机装置的工作原理示意图；图7是本技术快速停机装置控制流程图(停机操作流程)；图8是本技术快速停机装置控制流程图(复位操作流程)。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，其特征在于，包括延时继电器(4)、水电阻空气开关(5)、太阳能直流空气开关(6)、风力发电卸荷器空气开关(7)、停机继电器KA422、复位继电器KA421和PLC控制芯片，水轮发电机水电阻(1)与水轮发电机整流控制器并联接在水轮发电机组的输出端，水电阻空气开关(5)串联接在水轮发电机水电阻(1)和水轮发电机组之间，风力发电机组三相卸荷器(3)、延时继电器(4)和风力发电机控制器并联接在风力发电机的输出端，风力发电卸荷器空气开关(7)串联接在风力发电机组三相卸荷器(3)和风力发电机之间，延时继电器(4)三相短路，太阳能直流空气开关(6)串联接在太阳能控制器(2)和光伏组件之间，PLC控制芯片通过停机继电器KA422、复位继电器KA421控制延时继电器(4)、水电阻空气开关(5)、太阳能直流空气开关(6)和风力发电卸荷器空气开关(7)：当停机时，PLC控制芯片通过停机继电器KA422控制延时继电器(4)延时闭合、水电阻空气开关(5)闭合、太阳能直流空气开关(6)断开以及风力发电卸荷器空气开关(7)闭合；当复位时，PLC控制芯片通过复位继电器KA421控制水电阻空气开关(5)断开、太阳能直流空气开关(6)闭合以及风力发电卸荷器空气开关(7)断开。/n...

【技术特征摘要】
1.一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，其特征在于，包括延时继电器(4)、水电阻空气开关(5)、太阳能直流空气开关(6)、风力发电卸荷器空气开关(7)、停机继电器KA422、复位继电器KA421和PLC控制芯片，水轮发电机水电阻(1)与水轮发电机整流控制器并联接在水轮发电机组的输出端，水电阻空气开关(5)串联接在水轮发电机水电阻(1)和水轮发电机组之间，风力发电机组三相卸荷器(3)、延时继电器(4)和风力发电机控制器并联接在风力发电机的输出端，风力发电卸荷器空气开关(7)串联接在风力发电机组三相卸荷器(3)和风力发电机之间，延时继电器(4)三相短路，太阳能直流空气开关(6)串联接在太阳能控制器(2)和光伏组件之间，PLC控制芯片通过停机继电器KA422、复位继电器KA421控制延时继电器(4)、水电阻空气开关(5)、太阳能直流空气开关(6)和风力发电卸荷器空气开关(7)：当停机时，PLC控制芯片通过停机继电器KA422控制延时继电器(4)延时闭合、水电阻空气开关(5)闭合、太阳能直流空气开关(6)断开以及风力发电卸荷器空气开关(7)闭合；当复位时，PLC控制芯片通过复位继电器KA421控制水电阻空气开关(5)断开、太阳能直流空气开关(6)闭合以及风力发电卸荷器空气开关(7)断开。


2.根据权利要求1所述的一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，其特征在于，太阳能直流空气开关(6)包括用于控制其机械开关机构闭合的闭合线圈X1和用于控制其机械开关机构断开的断开线圈F1；水电阻空气开关(5)包括用于控制其机械开关机构闭合的闭合线圈F2和用于控制其机械开关机构断开的断开线圈X2；风力发电卸荷器空气开关(7)包括用于控制其机械开关机构闭合的闭合线圈F3和用于控制其机械开关机构断开的断开线圈X3。


3.根据权利要求2所述的一种微小型风光水多能互补分布式发电系统的快速停机装置，其特征在于，停机继电器KA422包括停机线圈以及由停机线圈控制同步动作的四对开关，停机线圈连接PLC控制芯片的一个信号输出端，停机继电器KA422的四对开关分别与太阳能直流空气开关(6)的断开线圈F1、水...

【专利技术属性】
技术研发人员：林凝，林旭新，陈艇，吴韬，王学锋，胡长硕，张恬，何胜荣，刘孔玉，徐竞喆，倪步峰，丁立大，
申请(专利权)人：水利部农村电气化研究所，杭州思绿能源科技有限公司，杭州亚太水电设备成套技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33