[发明专利]一种集成多功能接口的柴油发电机组

说明书

本发明公开了一种集成多功能接口的柴油发电机组，包括：发电主机、机组控制器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器、第五断路器、动态切换单元、静态切换开关、第一母线、第二母线、第一电力接口、第二电力接口、第三电力接口、第一控制接口；本发明的优点在于：多功能外部接口一体化集成，柴油发电机组功能得到增强和扩展，且具备电力路由能力，使微电网设计和工程连接大为简化；满足一机多场景灵活应用，可做为微电网电源、UPS电源、双电源系统，或备用/应急电源等；适应项目不同阶段的使用需要，提高全工程周期资产效率；电源动态切换与供电静态切换配合集成，使电源系统整体可靠性和供电质量提高。

技术领域

本发明涉及新型柴油发电机组集成技术，具体地说是微电网应用场景的柴油发电机组技术结构增强优化和功能扩展提高，属于新型电力系统电源装备技术领域。

背景技术

微电网中有多种能源电源和储能系统，柴油发电机组是经常要用到的一种电源设备。在市电环境条件下，柴油发电机组起到备用和应急供电的作用，提高微电网系统的可靠性。在市电可靠性不高或偏远区域等孤岛场景，柴油发电机组不仅可发挥常用主电源作用，也能与新能源发电和储能系统组成多能互补智能微电网实现安全经济运行，特别是由于可再生能源时段特性和随机波动的不稳定性，柴油发电机组在能量管理协调控制下配合保证微电网供电可靠和电能储备水平方面具有突出作用。目前微电网系统应用柴油发电机组，多以传统机组产品型式纳入工程设计和系统安装，柴油发电机组与外部系统之间的连接需要较多设备来实现，各个接口也需要单独设计，造成较大的工作量和成本的提高。原因在于微电网是柴油发电机组应用的新场景，而传统产品技术结构并没有考虑新场景特点，因此需要研究新型柴油发电机组以适应新型供电系统的需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种集成多功能接口的柴油发电机组，根据微电网对发电机组的功能要求，将必要的外部接口及其控制装置集成在机组上，使其在结构上具备一定的电能路由功能，从而大大简化系统设计和连接工程量。

本发明的技术方案为：

一种集成多功能接口的柴油发电机组，包括发电主机、机组控制器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器、第五断路器、动态切换单元、静态切换开关、第一母线、第二母线、第一电力接口、第二电力接口、第三电力接口、第一控制接口；

所述动态切换单元，包括第一电压监控继电器及其常开接点和常闭接点，第二电压监控继电器及其常开接点，第一接触器及其主接点和辅助常闭接点，第二接触器及其主接点和辅助常闭接点，第一中间继电器及其常闭接点，第一电压采样点，第二电压采样点；所述静态切换开关包括第三电压采样点。该结构采用双独立接触器动态切换单元代替断路器集成ATS自动转换器，满足微电网对电源频繁和灵活操作的需要，且结构简单可靠、安装维护灵活方便；将各处电源电压监控点引出通过所述第一控制接口连接外部储能系统变流器，利用电力电子技术实现快速检测和状态判断，以保证所述静态切换开关与外部储能系统之间的毫秒级切换的实现；采用接触器组动态切换单元与静态切换开关结合在一起的方案，使所述发电机组具备在电源侧任何电压故障有缝动态切换时，在外部储能系统配合下通过静态快速切换过程仍能保证不间断供电输出的功能。

将所述发电主机、机组控制器和第一断路器集成为发电主机系统，其余部分集成为一套综合柜，提供综合切换和外部接口功能；所述发电主机系统与综合柜集成为多功能接口柴油发电机组。

所述发电主机通过所述第一断路器与所述动态切换单元的所述第二接触器主接点输入端经第二电压采样点电力连接；所述机组控制器控制所述发电主机和所述第一断路器，并接受所述动态切换单元的所述第一中间继电器的常闭接点输出信号控制；所述机组控制器与所述第一控制接口连接：输出机组状态信号、输入机组启停控制指令，并通过RS485通信连接输出机组运行数据；将所述发电主机输出做为所述动态切换单元的输入电源之一，从而使多电源动态切换功能在所述发电机组内部完成；由所述动态切换单元提供所述发电主机的启停信号，以实现微电网场景下的发电机组调度控制；通过所述第一控制接口实现所述发电主机与外部储能系统的微电网级协调监控。