一种用于新型电机并网系统的控制柜及运行方法技术方案

本发明专利技术为一种用于新型电机并网系统的控制柜及运行方法。控制柜包括电机变频器、励磁装置、控制器、显示仪表、并网指示灯、控制电路及主电路开关等。该控制柜配合必要的外部电源和负载设备可以实现新型电机并网平台的启动、负载、并网和停机全过程。运行方法包括实现新型电机并网平台启动、负载、并网和停机运行。本发明专利技术内提供的配套用于新型电机并网平台的控制柜实现方法，集成了两种励磁方式、多种运行模式和两套反馈控制系统，可以实现新型电机并网系统多工况下的运行。网系统多工况下的运行。网系统多工况下的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于新型电机并网系统的控制柜及运行方法


[0001]本专利技术涉及装备制造
，尤其涉及一种用于新型电机并网系统的控制柜及运行方法。

技术介绍

[0002]传统电网以同步发电机为主，随着人们对可再生能源的广泛使用，电力系统中可再生能源渗透率日益提高，电网中同步电机逐渐被电力电子换流器所替代。但是电力电子换流器由于呈现低惯性甚至零惯性、电压电流耐受能力弱的特点，使得新能源电网出现越来越多的稳定性问题。有学者提出了用于提高新能源电网稳定性的新型电机并网系统，新型电机并网系统本质上是对拖的同步电动机
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发电机系统。新能源通过变流器驱动同步电动机，同步电动机拖动同轴连接的同步发电机并入电网运行。新能源通过新型电机并网平台可以为电网提供真实的惯量和阻尼，同时还可以提高新能源机组的电压耐受能力。但是目前还没有适用于新型电机并网平台的控制柜装置。
[0003]设备系统化、集成化是设备面向产品化应用的必要形式，设备集成化不仅便于用户的操作，同样规范化的布线和安装也保证了操作安全。对于新型电机并网系统，由于其功能和结构特殊限制，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于新型电机并网系统的控制柜，其特征在于：按照功能垂直分区设置，由上至下依次为：运行显示区（1）、控制开关区（2）、驱动控制区（3）和主回路开关区（4），主回路开关区（4）的下方安装励磁调压器一（51）和励磁调压器二（52）；所述运行显示区（1）提供新型电机并网平台运行中电压、电流、功率、频率和电量运行数据的显示，同时为并网操作提供参考；所述控制开关区（2）控制新型电机并网平台励磁方式由自动励磁与恒定励磁之间切换，反馈控制系统由电压反馈控制与功率反馈控制之间切换；所述驱动控制区（3）提供电机的励磁电源、电能变换并调节新型电机并网平台的两类反馈控制系统；所述主回路开关区（4）控制新型电机并网平台内各设备的开关及启动、负载和并网运行方式的切换。2.根据权利要求1所述一种用于新型电机并网系统的控制柜，其特征在于：所述运行显示区（1）包括位于顶部的三相并网指示灯（14）、位于中部的并网指示仪（13）、位于并网指示仪（13）左右两侧并对称安装的电动机显示仪表（11）和发电机显示仪表（12）、位于发电机显示仪表（12）右侧的断开按钮（16）和并网按钮（15）；所述电动机显示仪表（11）测量电动机的运行状态，提供电动机定子电压、电流、有功功率、无功功率、电量信息；所述发电机显示仪表（12）测量发电机的运行状态，提供发电机的定子电压、电流、有功功率、无功功率和电量信息；所述并网指示仪（13）在自动并网时检测发电机和电网/模拟电网的电压频差、压差以及相位差；所述三相并网指示灯（14）利用暗灯法为手动并网操作时提供视觉参考；所述并网按钮（15）是控制新型电机并网平台并入电网的自复位按钮，当并网指示仪（13）的指示灯亮起或并网指示灯（14）全部熄灭时，按下并网按钮（15）完成并网操作；所述断开按钮（16）是控制新型电机并网平台从电网断开的自复位按钮，当发电机需要从电网中断开时按下此按钮；所述控制柜控制开关区（2）包括安装于中部的自动励磁机（23）、位于自动励磁机（23）左右两侧对称安装的励磁方式切换开关（21）、控制方式切换开关（22）以及安装于控制方式切换开关（22）与自动励磁机（23）之间的电量变送器（24）；所述励磁方式切换开关（21）切换外部电机直流励磁电源，左旋切换为自动励磁方式，右旋切换为定励磁方式；所述控制方式切换开关（22）切换反馈控制的信号输入，左旋切换为功率反馈控制信号，中间为无反馈信号，右旋切换为电压反馈控制信号，其中功率反馈控制信号、电压反馈控制信号用于新型电机并网平台的并网运行，无反馈信号用于新型电机并网平台的负载运行；所述自动励磁机（23）为发电机提供自动励磁控制，使用自动励磁机时，其输出将供给至电机的励磁绕组；所述电量变送器（24）检测并显示电网的电压、电流、频率、有功功率、无功功率和功率因数信号，同时将检测到的电网相关电气量传输至反馈控制系统；所述控制柜驱动控制区（3）中部安装电机变频器（31），电机变频器（31）左侧上方安装触摸屏一（32）、左侧下方安装直流电源一（34），电机变频器（31）右侧上方安装触摸屏二（33）、右侧下方安装直流电源二（35）；所述触摸屏一（32）作为功率反馈控制系统的状态显示界面，用于设定功率反馈控制系统的有功功率参考值和控制器参数，并与PLC控制器进行实时通讯；所述触摸屏二（33）作为电压反馈控制系统的状态显示界面，用于设定电压反馈控制系统的直流电压参考值和控制器参数，并与PLC控制器进行实时通讯，触摸屏一（32）和触摸屏二（33）和控制系统对应两套对应的PLC控制器；所述电机变频器（31）将输入交流或者直流电变换为设定频率的交流电输出，本控制柜安装有直流、交流两种输入接口，既能接入光伏模拟器的直流电、亦能接入风机/市电的交流电，且本控制柜上具有能接受电量变送
器输出的通讯信号的通信数据接口；所述直流电源一（34）为电动机提供设定的恒定励磁电流或励磁电压；所述直流电源二（35）为发电机提供设定的恒定励磁电流或励磁电压；所述控制柜主回路开关区（4）从左到右依次安装变频器直流输入开关（41）、控制柜总开关（42）、变频器交流输入开关（43）、显示仪表开关（44）、控制系统开关（45）、电网模式开关（46）、自动励磁开关（47）、电网模拟器模式开关（48）；所述变频器直流输入开关（41）控制新能源直流电接入电机变频器（31）直流输入的通断；所述控制柜总开关（42）控制控制柜的总接入电源的通断；所述变频器交流输入开关（43）控制三相交流电接入电机变频器（31）交流输入的通断；所述显示仪表开关（44）控制电动机显示仪表（11）和发电机显示仪表（12）的开关；所述控制系统开关（45）控制功率/电压反馈控制器和触摸屏一（32）及触摸屏二（32）供/断电的通断；所述电网模式开关的作用（46）控制新型电机并网平台并入配电网；所述自动励磁开关（47）控制励磁调压器一（51）和励磁调压器二（52）的通断；所述电网模拟器模式开关（48）控制新型电机并网平台并入电网模拟器的通断；所述励磁调压器一（51）和励磁调压器二（52）安装在励磁调压器支撑板（53）上，励磁调压器前方安装有横板（54）；所述励磁调压器一51和励磁调压器二（52）配合自动励磁机（23）运行，提供励磁电压至电机励磁绕组；所述横板（54）起到电气隔离作用，防止操作者接触到励磁调压器带电的裸露接线端子；所述励磁调压器支撑板（53）用于为励磁调压器一（51）和励磁调压器二（52）提供安装基础。3.根据权利要求1所述一种用于新型电机并网系统的控制柜，其特征在于：控制柜的前部和背部分别安装有带锁的柜门，前门（61）主体为玻璃（63），关闭后可以看到控制柜上所有显示和操作面板，便于操作者查看设备运行状态；后门（62）主体为金属并开有排风口（65），排风口（65）正下方安装有两个散热风扇（66），用于控制柜内电源和变频器等设备的散热；控制柜底部四角安装有万向球头支撑底盘（71）用于承重；同时支撑底盘上的螺杆安装有可调节螺母（72），用于与控制柜箱体底部连接，同时可以便于调整控制柜高度和水平，使控制内各个设备处于最佳运行状态，也便于调节控制柜高度至便于操作者操作的位置。4.根据权利要求1所述一种用于新型电机并网系统的控制柜，其特征在于：所述控制柜侧面安装有输出接线端子排（49），接线端子排（49）一侧连接控制柜内驱动和电机变频器（31）、直流电源一（34）和直流电源二（35）、自动励磁机（23），接线端子排（49）另一侧连接新型电机并网平台的电动机和发电机定子和励磁绕组以及用于连接配电网、电网模拟器和负载；电机变频器（31）的输出通过端子排（49）与电动机定子绕组直接连接，直流电源一（34）、直流电源二（35）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨阳，邓宏远，武倩羽，黄永章，
申请(专利权)人：华电烟台功率半导体技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：