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CN111371137A - 一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜 - Google Patents

一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜 Download PDF

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CN111371137A
CN111371137A CN201911401447.9A CN201911401447A CN111371137A CN 111371137 A CN111371137 A CN 111371137A CN 201911401447 A CN201911401447 A CN 201911401447A CN 111371137 A CN111371137 A CN 111371137A
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China
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CN201911401447.9A
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不公告发明人
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Hubei Guanghe Energy Co ltd
Original Assignee
Hubei Guanghe Energy Co ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，其特征在于：(20)一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，采用铁质材料制成机柜，在其安装(13)嵌入式基准电源，独立给本发明提供监测和控制的基准电源，实施安装相应的电气部件和电力电子组件，其中(14)电源侧公共母线为微电网供电系统母线，由(16)电力物联网通信接口连接互联网，本发明上电启动后，数字化继电保护由(1)CPU和输入输出组件发出指令，全数字化处理、调整输入电压幅值，自动适应用户负荷的电压幅值要求，实时切入超级电容规避负荷启动时的浪涌电流对蓄电池的损害，在于延长蓄电池的使用寿命，保护微电网的安全、可靠配电、供电及用电负荷的启动。

Description

一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜
技术领域
本发明涉及“一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜”领域，尤其是微电网储能运行中采用传感器监测负荷运行，有益于延长微电网储能的蓄电池使用寿命和微电网的安全供电。
背景技术
目前，公知的微电网储能，大多采用空气断路器、充电控制器对蓄电池充电，其缺点是：在微电网供电系统中，当多组蓄电池串联、并联运行时，缺失各组蓄电池电压均衡的技术手段，更重要的是负荷启动时存在浪涌电流损害蓄电池，会直接影响蓄电池的使用寿命和微电网供电的电源质量。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了“一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜”，作为微电网供电系统监测蓄电池储能和负荷启动、运行，安全、可靠的供电，延长蓄电池使用寿命的重要组成部分。
一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，其特征在于：适应于宽输入电压范围的管理、控制电能，采用可控硅、IGBT电力电子组件为智能开关，全数字化处理调整输入电压幅值，自动适应用户负荷的电压幅值要求。
在蓄电池储能充电的控制中，采用物联传感信息启动均衡开关模块，在于多组蓄电池串联充电时保证每个蓄电池的端电压均衡、充电完善，控制和调整微电网中多组蓄电池并联运行时的电压一致性。
采用物联传感信息依嵌入式FPGA程序运行，监测负荷电压、电流和充电、均衡电压一体化，同时在负荷启动时自动切换到超级电容、规避浪涌电流以此延长储能蓄电池的使用寿命，自适应控制负荷合规参数而正常运行。
一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，其有益效果是：采用电压、电流、温度、位移传感器，全数字化处理微电网储能充电、单个多组蓄电池电压均衡、故障分析，实时切入超级电容规避负荷启动时的浪涌电流对蓄电池的损害，在于延长蓄电池的使用寿命，保护微电网的安全、可靠配电、供电及用电负荷的启动。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电路图。
图2是本发明的机柜外形图。
附图中1.CPU和输入输出组件。2.嵌入式FPGA程序控制组件。3.可控硅控制组件。4.电子开关组件。5.控制器与均衡开关模块。6.超级电容与保护监测组件。7.传感器连接组件。8.蓄电池充电执行控制组件。9.负载运行真空接触器。10.负载启动真空接触器。11.运行侧受控电能母线。12.蓄电池组和储能信息组件。13.嵌入式基准电源。14.电源侧公共母线。15.负荷启动互锁开关组件。 16.电力物联网通信接口。17.电能监测传感器组件。18.充电监测传感器组件。 19.蓄电池组并联实时监测组件。20.一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜。
具体实施方式
附图中(20)一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，采用铁质材料制成机柜，在其安装(13)嵌入式基准电源，独立给本发明提供监测和控制的基准电源，实施安装相应的电气部件和电力电子组件，其中(14)电源侧公共母线为微电网供电系统母线，由(16)电力物联网通信接口连接互联网，本发明上电启动后，数字化继电保护由(1)CPU和输入输出组件发出指令，全数字化处理、调整输入电压幅值，自动适应用户负荷的电压幅值要求，运行中由(2)嵌入式FPGA程序控制组件之程序监测负荷电压、电流、温度，均衡各点的充电电压，并驱动(3)可控硅控制组件，调整输入电压幅值等同负荷电压之幅值，同时监测启动(4)电子开关组件与KM1延时互锁，在于给(6)超级电容与保护监测组件充电，预备负荷启动时的加载电压，其中(5)控制器与均衡开关模块协同(19)蓄电池组并联实时监测组件互为信息交换，实施监测多组蓄电池串联充电时保证每个蓄电池的极间电压均衡，同时控制和调整(14) 电源侧公共母线之微电网中多组蓄电池并联运行时的电压一致，运行中(6)超级电容与保护监测组件、(15)负荷启动互锁开关组件、(10)负荷启动真空接触器，当负荷启动时自动切换到超级电容上，规避(11)运行侧受控电能母线上的浪涌电流，以此延长储能蓄电池的使用寿命，在(7)传感器连接组件中连接电压、电流、温度、位移传感器，启动K1由(17)电能监测传感器组件向各点传送能量信息，其中在(12)蓄电池组和储能信息组件中连接蓄电池组，启动K2由(8)蓄电池充电执行控制组件实时给蓄电池储能充电，其中(18)充电监测传感器组件输出监测信息，安全加载(11)运行侧受控电能母线的电源，其负荷启动结束后切换至(9)负荷运行真空接触器，实施控制负荷正常运行。

Claims (1)

1.一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，其特征在于：(20)一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜，采用铁质材料制成机柜，在其安装(13)嵌入式基准电源，独立给本发明提供监测和控制的基准电源，实施安装相应的电气部件和电力电子组件，其中(14)电源侧公共母线为微电网供电系统母线，由(16)电力物联网通信接口连接互联网，本发明上电启动后，数字化继电保护由(1)CPU和输入输出组件发出指令，全数字化处理、调整输入电压幅值，自动适应用户负荷的电压幅值要求，运行中由(2)嵌入式FPGA程序控制组件之程序监测负荷电压、电流、温度，均衡各点的充电电压，并驱动(3)可控硅控制组件，调整输入电压幅值等同负荷电压之幅值，同时监测启动(4)电子开关组件与KM1延时互锁，在于给(6)超级电容与保护监测组件充电，预备负荷启动时的加载电压，其中(5)控制器与均衡开关模块协同(19)蓄电池组并联实时监测组件互为信息交换，实施监测多组蓄电池串联充电时保证每个蓄电池的极间电压均衡，同时控制和调整(14)电源侧公共母线之微电网中多组蓄电池并联运行时的电压一致，运行中(6)超级电容与保护监测组件、(15)负荷启动互锁开关组件、(10)负荷启动真空接触器，当负荷启动时自动切换到超级电容上，规避(11)运行侧受控电能母线上的浪涌电流，以此延长储能蓄电池的使用寿命，在(7)传感器连接组件中连接电压、电流、温度、位移传感器，启动K1由(17)电能监测传感器组件向各点传送能量信息，其中在(12)蓄电池组和储能信息组件中连接蓄电池组，启动K2由(8)蓄电池充电执行控制组件实时给蓄电池储能充电，其中(18)充电监测传感器组件输出监测信息，安全加载(11)运行侧受控电能母线的电源，其负荷启动结束后切换至(9)负荷运行真空接触器，实施控制负荷正常运行。
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