一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路技术方案

技术编号:41718400 阅读:26 留言:0更新日期:2024-06-19 12:45
本技术公开了一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其通过在负载设备的负载供电支回路上增设三相电磁开关装的三相开关部,同时三相电磁开关装置的电磁控制部设置在由UPS不间断电源供电的切换控制支路中,通过由切换电磁开关装置根据PLC控制器的支路切除信号端的控制对三相电磁开关装置电磁控制部进行供电切换,进而间接实现对负载设备的负载供电支回路的供电切换控制,从而便于在风电机组停机后对不必要的负载设备进行供电切换,以延长停机待机状态下UPS不间断电源对待机运行负载设备的总体供电续航时间,满足不同的预期待机时长的数据收集及运行监控需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风电机组供电领域,具体涉及一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路


技术介绍

1、随着我国风力发电技术的日趋成熟,风机智能化程度越来越高,对风电机组运行状态的监控也越发重要,风电机组也必须要应对各种各样运行工况,针对不同紧急程度、不同停机时间要求,需要在不同停机模式下对风机停机待机后的数据进行收集,要实现停机后的数据收集,都必须要靠机组ups不间断电源以及后备电池续航来实现。但是以目前机组控制系统在低成本、轻量化设计的前提下,ups不间断电源中蓄电池容量由于成本以及尺寸的限制,都无法满足长时间续航的要求;例如,按目前机组常规设计,风电机组在停机待机状态下,如果全部风电机组待机运行负载设备均保持供电维持待机状态,ups不间断电源维持执行数据收集及运行监控的可维持时长只有约30~40分钟,无法满足多种工况停机后对于风机数据的长时间的数据收集及运行监控需求。而且,如果ups不间断电源耗电过多、剩余电量过低的情况下,可能导致ups的内置电池深度放电而造成损伤,对于ups的运行稳定性以及风机停机后择机自启动的稳定供电也会造成不利影响。

2、针对于此,对于ups不间断电源作为风电机组的后备能源,需要对其在风电机组停机模式下的能源管理提供更合理的解决方案,以增加风电机组停机后的系统待机续航时间,满足不同的预期待机时长的数据收集及运行监控需求。

3、基于此需求,申请人希望设计一个风电机组后备能源管理系统,用以在风电机组停机状态下根据控制需求进行风电机组待机运行负载设备的投切控制,以达到减少不必要的负载设备对ups不间断电源的过多耗电、增加风电机组停机后的系统待机续航时间的目的。如图1所示,根据设计需求,该风电机组后备能源管理系统包括ups不间断电源,以及在风电机组停机模式下由ups不间断电源供电的主控制器、偏航系统、plc控制器以及各风电机组待机运行负载设备;在ups不间断电源对各风电机组待机运行负载设备的供电回路上分别设置有断路器,各断路器的控制端分别与plc控制器的不同支路切除信号输出端进行电连接,受plc控制器的切除信号控制通断;plc控制器的控制指令输入端与主控制器的控制信号输出端进行电连接;主控制器用于在风电机组停机后,对风电机组进行待机状态切换控制,并根据控制需求风电机组市电供电状态、ups不间断电源的电池可输出容量、以及各风电机组待机运行负载设备反馈的监测数据和运行状态数据的情况,确定风电机组待机运行负载设备的断电切除范围,向plc控制器的发送相应的断电切除控制信号。

4、要实现上述设计的风电机组后备能源管理系统,就需要针对不同待机运行负载设备的供电线路进行改造。因为目前的负载设备的供电线路设计,风电机组的主变压器为例,如图2所示,主变压器是通过负载供电支回路连接至主供电回路,主供电回路中,l14、l24、l34分别表示u、v、w三相火线,n4接零线铜排,pe接地线铜排;该主供电回路由市电电源或ups不间断电源进行切换供电,在有市电时是市电对主供电回路供电,在无市电停机时由ups不间断电源通过主供电回路为负载设备供电以持待机状态,以满足数据收集及运行监控需求;但目前负载设备的负载供电支回路中通常仅在三相火线上设置有保护断路器609-f1(通常为空气开关),用以实现电路异常时的供电保护,但由于保护断路器不具备远程控制能力,而一些高功率负载设备,例如风电机组的主变压器、主变频器等,其耗电功率通常都在1kw以上,在待机空载运行状态下的耗电也较高,且在风电机组停机后,主变压器、主变频器等主要的高功率负载设备也不再执行有效工作。因此,为了避免这些高功率负载设备在风电机组停机后对ups不间断电源的供电续航造成过度消耗,需要设计额外的控制电路,在风电机组停机后对这些负载设备进行供电切换,以延长停机待机状态下ups不间断电源对待机运行负载设备的总体供电续航时间。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本技术目的在于提供一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,用于对风电机组待机运行负载设备进行供电投切控制。

2、为了解决上述技术问题,本技术采用了如下的技术方案:

3、一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,用于对风电机组停机后待机运行的负载设备进行供电切换控制;所述负载设备通过负载供电支回路连接至主供电回路,所述主供电回路由市电电源或ups不间断电源切换供电,在所述负载供电支回路的三相火线上设置有保护断路器;还包括plc控制器,以及并联在ups不间断电源供电回路中的切换控制支路;所述切换控制支路上串联有三相电磁开关装置的电磁控制部和切换电磁开关装置的开关部,所述三相电磁开关装置的三相开关部串联在所述负载设备的负载供电支回路位于保护断路器与主变压器之间的火线上;所述切换电磁开关装置的电磁控制部与plc控制器的支路切除信号输出端进行电连接,受plc控制器的切除信号控制通断;当切换电磁开关装置的电磁控制部失电时,切换电磁开关装置的开关部断开切换控制支路对三相电磁开关装置的电磁控制部的供电;所述三相电磁开关装置的电磁控制部失电时,三相电磁开关装置的三相开关部由闭合状态切换为断开。

4、作为优选方案,所述负载设备为风电机组的主变压器或主变频器。

5、作为优选方案,还包括并联在ups不间断电源供电回路中的延迟切换控制支路,所述延迟切换控制支路上连接有三相延迟电磁开关装置的电磁控制部,且三相延迟电磁开关装置的延迟触发端通过电路延伸至切换控制支路中切换电磁开关装置的开关部附近,所述三相延迟电磁开关装置的三相开关部与所述三相电磁开关装置的三相开关部相并联后连接在所述负载设备的负载供电支回路位于保护断路器与主变压器之间的火线上;

6、所述切换电磁开关装置为单刀双掷电磁开关,当切换电磁开关装置的电磁控制部失电时,切换电磁开关装置的开关部断开切换控制支路对三相电磁开关装置的电磁控制部的供电,并切换至对三相延迟电磁开关装置的延迟触发端供电;所述三相延迟电磁开关装置的延迟触发端为失电状态时,三相延迟电磁开关装置的三相开关部保持闭合导通状态,当三相延迟电磁开关装置的延迟触发端从失电状态变化为得电状态时,三相延迟电磁开关装置的三相开关部经过预设延迟时间后由闭合状态切换为断开。

7、作为优选方案,所述三相延迟电磁开关装置的预设延迟时间为2~5分钟。

8、作为优选方案,所述负载设备具有用于触发数据状态保存的状态保存使能端,所述负载设备的状态保存使能端通过电路连接至所述三相电磁开关装置的三相开关部其中一相开关的切断侧,且其连接节点位于三相电磁开关装置的三相开关部相对于三相延迟电磁开关装置的三相开关部的并联支路上。

9、本技术的技术方案具有以下有益效果:

10、1、本技术用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,通过在负载设备的负载供电支回路上增设三相电磁开关装的三相开关部,同时三相电磁开关装置的电磁控制部设置在由ups不间断电源供电的切换控制支路中,通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,用于对风电机组停机后待机运行的负载设备进行供电切换控制;所述负载设备通过负载供电支回路连接至主供电回路,所述主供电回路由市电电源或UPS不间断电源切换供电,在所述负载供电支回路的三相火线上设置有保护断路器;其特征在于:

2.根据权利要求1所述用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其特征在于:所述负载设备为风电机组的主变压器或主变频器。

3.根据权利要求2所述用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其特征在于:还包括并联在UPS不间断电源供电回路中的延迟切换控制支路,所述延迟切换控制支路上连接有三相延迟电磁开关装置(609-Q2)的电磁控制部,且三相延迟电磁开关装置(609-Q2)的延迟触发端通过电路延伸至切换控制支路中切换电磁开关装置(601-K19)的开关部附近,所述三相延迟电磁开关装置(609-Q2)的三相开关部与所述三相电磁开关装置(609-Q1)的三相开关部相并联后连接在所述负载设备的负载供电支回路位于保护断路器与主变压器之间的火线上;

4.根据权利要求3所述用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其特征在于:所述三相延迟电磁开关装置(609-Q2)的预设延迟时间为2~5分钟。

5.根据权利要求3所述用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其特征在于:所述负载设备具有用于触发数据状态保存的状态保存使能端(TF0),所述负载设备的状态保存使能端(TF0)通过电路连接至所述三相电磁开关装置(609-Q1)的三相开关部其中一相开关的切断侧,且其连接节点位于三相电磁开关装置(609-Q1)的三相开关部相对于三相延迟电磁开关装置(609-Q2)的三相开关部的并联支路上。

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【技术特征摘要】

1.一种用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,用于对风电机组停机后待机运行的负载设备进行供电切换控制;所述负载设备通过负载供电支回路连接至主供电回路,所述主供电回路由市电电源或ups不间断电源切换供电,在所述负载供电支回路的三相火线上设置有保护断路器;其特征在于:

2.根据权利要求1所述用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其特征在于:所述负载设备为风电机组的主变压器或主变频器。

3.根据权利要求2所述用于风电机组后备能源管理系统的供电切换控制电路,其特征在于:还包括并联在ups不间断电源供电回路中的延迟切换控制支路,所述延迟切换控制支路上连接有三相延迟电磁开关装置(609-q2)的电磁控制部,且三相延迟电磁开关装置(609-q2)的延迟触发端通过电路延伸至切换控制支路中切换电磁开关装置(601-k19)的开关...

【专利技术属性】
技术研发人员:白玉麟周霖仪叶建李中志王平赵雪峰于永瑞凌静
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司
类型:新型
国别省市:

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