一种应用于便携式发电机的控制器的制作方法

1.本发明涉及电力配电技术领域，具体是涉及一种应用于便携式发电机的控制器。


背景技术：

2.众所周知，我们日常生产和生活中所使用的电力绝大部分为交流电，由市电配电网络提供电力供应。在某些市电出现故障的特殊情况下，需要以便携式发电机的电力输出作为应急。但在一些重要场合下，需要在市电需要退出时电力供应不出现中断，这样就需要应急发电供应能够提前介入之后再断开市电输出。在电力配电系统中，对电力用户的不间断供电要求越来越高，特别是一些重要场合的“保电”要求用户负载不能有任何时长的断电。但在某些特殊情况下，市电线路出现局部故障需要断电时，则需要应急发电机投入以负担起电力用户的供电输出。而发电机的电力输出的电的特征往往是随机性的，如果强行将发电机的输出与市电并联，极有可能因两者的电压、频率、相序不同而在并联点发生短路。一般的便携式发电机控制器，只是控制发电机启停、控制发电机以某个恒定的电压和频率输出，无法实现对市电和发电的输入、比较、发电调整。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术存在的缺点，本发明提出了一种应用于便携式发电机的控制器。以满足对电力用户不间断的供电的要求，且可方便的实现对发电与市电的一致。可控制应急发电机与市电的电压、频率、相序始终一致，即所谓的“同步”，并且可以自动控制市电和发电机断路器。
4.本实用新型提供一种应用于便携式发电机的控制器，包括控制主机、显示屏、输入面板、市电信号采集电路、发电信号采集电路、低通滤波、励磁控制电路、转速控制电路、市电断路器监测控制电路、发电断路器监测控制电路；
5.市电断路器的输入端通过信号线连接市电信号采集电路，发电断路器的输入端通过信号线连接发电信号采集电路；市电信号采集电路、发电信号采集电路分别连接低通滤波，2个低通滤波连接控制主机；控制主机还连接输入面板、显示屏。
6.市电断路器的输出端与发电断路器的输出端使用线缆连接，市电断路器连接市电断路器监测控制电路，发电断路器连接发电断路器监测控制电路，市电断路器监测控制电路和发电断路器监测控制电路连接控制主机；
7.控制主机连接有励磁控制电路和转速控制电路，励磁控制电路和转速控制电路对应连接发电机的励磁控制器和转速控制器；
8.所述的线缆的颜色标识与市电检测信号线的颜色一一对应。
9.所述的市电信号采集电路、发电信号采集电路分别对市电和发电电源进行采样，得到市电和发电电源的特征信息，传输至低通滤波；
10.所述的低通滤波，对输入的信号进行过滤，滤除高频干扰信号之后,低频信号传输至控制主机，并在显示屏显示；
11.所述的市电断路器监测控制电路、发电断路器监测控制电路，分别对市电断路器和发电断路器的合闸/分闸状态进行监测，将合闸/分闸状态信息传输至控制主机，并在显示屏显示，并接收控制主机的指令断开或闭合对应的断路器。
12.所述的输入面板上设置有操作键，操作键通过控制主机控制相对应的电路动作，操作键包括信号采集键、励磁控制调整键、转速控制调整键、市电断路器闭合键、断开键、发电断路器闭合键、断开键。
13.所述的采集键，对应控制低通滤波、市电信号采集电路、发电信号采集电路；所述的励磁控制调整键，对应控制励磁调整电路；所述的转速控制调整键，对应控制转速控制电路；所述的市电断路器闭合键、断开键，对应控制市电断路器监测控制电路，进而控制市电断路器的闭合和断开；所述的发电断路器闭合键、断开键，对应控制发电断路器监测控制电路，进而控制发电断路器的闭合和断开。
14.需要发电投入时，按动采集键，此时市电线路断路器处于合闸状态而发电断路器出于分闸状态，市电信号采集电路、发电信号采集电路分别对市电和发电的电压、频率、相位信息进行采集，显示屏显示出市电信息和发电信息，此时若判断出有市电信号且不一致，电压不一致，则按动励磁控制调整键控制发电机调整输出电压；频率不一致，则按动转速控制调整键控制发电机转速以调整发电机输出频率；如发电与市电的相序不一致，则按动转速控制调整键控制发电机的转速以实现相角差为0，在一定时间（如15秒）之内仍然不能一致，则为相序错误，需要更换线序以实现相序一致；发电电压、频率、相位调整为与市电一致后，按动发电断路器闭合键然后按动市电断路器断开键，间隔时间3-12s。
15.根据显示屏显示出的市电信息和发电信息，若判断出市电与发电一致，则直接按动发电断路器闭合键然后按动市电断路器断开键，间隔时间3-12s；若判断出无市电信号，则先按动市电断路器断开键然后按动发电断路器闭合键，间隔时间3-12s。
16.需要发电退出时，按动采集键，此时市电线路处于分闸状态而发电断路器出于合闸状态，市电信号采集电路、发电信号采集电路分别对市电和发电的电压、频率、相位信息进行采集，显示屏显示出市电信息和发电信息，此时若判断出有市电信号且不一致，电压不一致，则按动励磁控制调整键控制发电机调整输出电压；频率不一致，则按动转速控制调整键控制发电机转速以调整发电机输出频率；如发电与市电的相序不一致，则按动转速控制调整键控制发电机的转速以实现相角差为0，在一定时间（如15秒）之内仍然不能一致，则为相序错误，需要更换线序以实现相序一致；发电电压、频率、相位调整为与市电一致后，按动市电断路器闭合键然后按动发电断路器断开键，间隔时间3-12s。
17.根据显示屏显示出的市电信息和发电信息，若判断出市电与发电一致，则直接按动市电断路器闭合键然后按动发电断路器断开键，间隔时间3-12s；若判断出无市电信号，则直接按动发电断路器断开键。
18.本实用新型的有益效果在于：采用该便携式发电机的控制器，可对现有的应急发电车等便携式发电机进行替换改造。采用本发明所述的控制器替代原先的仅有启停发电机的控制器，增加了市电和发电的输入、比较、发电调整等闭环控制环节。满足对电力用户不间断的供电的要求，控制应急发电机与市电的电压、频率、相序始终一致，方便的实现发电与市电的同步和一致。
附图说明
19.图1为本发明控制器内部连接图；
20.图2为市电和发电信号采集电路电路原理图；
21.图3为市电断路器监测控制电路原理图。
具体实施方式
22.实施例1，本实用新型提供一种应用于便携式发电机的控制器，包括控制主机、显示屏、输入面板、市电信号采集电路、发电信号采集电路、低通滤波、励磁控制电路、转速控制电路、市电断路器监测控制电路、发电断路器监测控制电路；
23.市电断路器的输入端通过信号线连接市电信号采集电路，发电断路器的输入端通过信号线连接发电信号采集电路；市电信号采集电路、发电信号采集电路分别连接低通滤波，2个低通滤波连接控制主机；控制主机还连接输入面板、显示屏。
24.市电断路器的输出端与发电断路器的输出端使用线缆连接，市电断路器连接市电断路器监测控制电路，发电断路器连接发电断路器监测控制电路，市电断路器监测控制电路和发电断路器监测控制电路连接控制主机；
25.控制主机连接有励磁控制电路和转速控制电路，励磁控制电路和转速控制电路对应连接发电机的励磁控制器和转速控制器；
26.所述的线缆的颜色标识与市电检测信号线的颜色一一对应。
27.所述的市电信号采集电路、发电信号采集电路分别对市电和发电电源进行采样，得到市电和发电电源的特征信息，传输至低通滤波；
28.所述的低通滤波，对输入的信号进行过滤，滤除高频干扰信号之后,低频信号传输至控制主机，并在显示屏显示；
29.所述的市电断路器监测控制电路、发电断路器监测控制电路，分别对市电断路器和发电断路器的合闸/分闸状态进行监测，将合闸/分闸状态信息传输至控制主机，并在显示屏显示，并接收控制主机的指令断开或闭合对应的断路器。
30.所述的市电信号采集电路、发电信号采集电路，电路原理相同，如图2，插头jp1、jp2连接市电或者发电线路（例如市电信号采集电路的插头jp1、jp2的四根脚连接市电的abcn四根线），通过电阻r1～r18降压，然后通过隔离变压器b1～b3实现电压隔离（左侧的一次回路和右侧的电路隔离开，避免一次侧偶然的事故导致右侧损坏），经过二极管d1～d6整流，变成直流（0～5v）信号，从jp5～jp7输出，输出的低压直流信号可输入后侧的线路，进行市电和发电两路的分布比较。
31.所述的断路器监测控制电路，通过连接断路器的辅助开关，实现对断路器合/分闸状态的信号采集，采集到的电信号转换为数字信号传输至控制主机；通过操作市电断路器闭合键、断开键或者发电断路器闭合键、断开键，使控制主机发出控制断路器合/分闸的信号至合闸继电器或者分闸继电器，合闸继电器或者分闸继电器作用于断路器使其合闸或者分闸。如图3为市电断路器监测控制电路的原理图，发电断路器监测控制电路原理亦同。
32.所述的输入面板上设置有操作键，操作键通过控制主机控制相对应的电路动作，操作键包括信号采集键、励磁控制调整键、转速控制调整键、市电断路器闭合键、断开键、发电断路器闭合键、断开键。
33.所述的采集键，对应控制低通滤波、市电信号采集电路、发电信号采集电路；所述的励磁控制调整键，对应控制励磁调整电路；所述的转速控制调整键，对应控制转速控制电路；所述的市电断路器闭合键、断开键，对应控制市电断路器监测控制电路，进而控制市电断路器的闭合和断开；所述的发电断路器闭合键、断开键，对应控制发电断路器监测控制电路，进而控制发电断路器的闭合和断开。
34.需要发电投入时，按动采集键，此时市电线路断路器处于合闸状态而发电断路器出于分闸状态，市电信号采集电路、发电信号采集电路分别对市电和发电的电压、频率、相位信息进行采集，显示屏显示出市电信息和发电信息，此时若判断出有市电信号且不一致，电压不一致，则按动励磁控制调整键控制发电机调整输出电压；频率不一致，则按动转速控制调整键控制发电机转速以调整发电机输出频率；如发电与市电的相序不一致，则按动转速控制调整键控制发电机的转速以实现相角差为0，在一定时间（如15秒）之内仍然不能一致，则为相序错误，需要更换线序以实现相序一致；发电电压、频率、相位调整为与市电一致后，按动发电断路器闭合键然后按动市电断路器断开键，间隔时间3-12s。
35.根据显示屏显示出的市电信息和发电信息，若判断出市电与发电一致，则直接按动发电断路器闭合键然后按动市电断路器断开键，间隔时间3-12s；若判断出无市电信号，则先按动市电断路器断开键然后按动发电断路器闭合键，间隔时间3-12s。
36.需要发电退出时，按动采集键，此时市电线路处于分闸状态而发电断路器出于合闸状态，市电信号采集电路、发电信号采集电路分别对市电和发电的电压、频率、相位信息进行采集，显示屏显示出市电信息和发电信息，此时若判断出有市电信号且不一致，电压不一致，则按动励磁控制调整键控制发电机调整输出电压；频率不一致，则按动转速控制调整键控制发电机转速以调整发电机输出频率；如发电与市电的相序不一致，则按动转速控制调整键控制发电机的转速以实现相角差为0，在一定时间（如15秒）之内仍然不能一致，则为相序错误，需要更换线序以实现相序一致；发电电压、频率、相位调整为与市电一致后，按动市电断路器闭合键然后按动发电断路器断开键，间隔时间3-12s。
37.根据显示屏显示出的市电信息和发电信息，若判断出市电与发电一致，则直接按动市电断路器闭合键然后按动发电断路器断开键，间隔时间3-12s；若判断出无市电信号，则直接按动发电断路器断开键。