本發(fā)明涉及熱電聯(lián)產(chǎn)技術領域，尤其涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器。

背景技術：

熱電聯(lián)產(chǎn)(Combined Heat And Power，CHP)機組是一種從同一燃料中同時產(chǎn)生電能和熱能的機組，具有節(jié)約能源、提高燃料的熱效率、減少廢氣排放等優(yōu)點，因而受到人們廣泛地關注。

目前，熱電聯(lián)產(chǎn)機組的工作狀態(tài)通常包括獨立對負載完成電力供應的孤網(wǎng)狀態(tài)，以及與電網(wǎng)一起對負載電力供應的并網(wǎng)狀態(tài)，當需要熱電聯(lián)產(chǎn)機組工作在并網(wǎng)狀態(tài)時，通常需要將熱電聯(lián)產(chǎn)機組并網(wǎng)至電網(wǎng)中，即對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行并網(wǎng)操作。

對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行并網(wǎng)操作時，熱電聯(lián)產(chǎn)機組通常需要滿足如下條件：熱電聯(lián)產(chǎn)機組的相序與電網(wǎng)中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的相序相同、熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓與電網(wǎng)中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的電壓之間的電壓差位于預設范圍內(nèi)、熱電聯(lián)產(chǎn)機組的頻率與電網(wǎng)中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的頻率之間的頻率差位于預設范圍內(nèi)、熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓的相位與電網(wǎng)中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的電壓的相位之間的相位差位于一定預設范圍內(nèi)，滿足上述條件的并網(wǎng)操作也稱為準同期并網(wǎng)操作。

對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行準同期并網(wǎng)操作時，通常需要判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相序、電壓、頻率和相位的條件。目前，在判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件時，通常通過傳感器檢測熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓的相位與并入點的電壓的相位之間的相位差，或者，通過對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓波形和并入點的電壓波形進行處理(例如將熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓波形和并入點的電壓波形進行方波化)，以判斷得知熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件。然而，由于傳感器本身的特性以及對電壓波形的處理方式，造成采用現(xiàn)有技術判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件時的誤差較大，導致對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行準同期并網(wǎng)操作時，對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的沖擊較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器，用于解決因現(xiàn)有技術判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件時的誤差較大，而導致對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行準同期并網(wǎng)操作時熱電聯(lián)產(chǎn)機組受到的沖擊較大的技術問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本發(fā)明的第一方面提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器，包括第一數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元，其中，所述第一數(shù)據(jù)采集單元分別與熱電聯(lián)產(chǎn)機組和電網(wǎng)連接，所述第一數(shù)據(jù)采集單元用于采集所述電網(wǎng)中所述熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的電網(wǎng)第一相的電壓真實值；所述第一數(shù)據(jù)采集單元還用于采集所述熱電聯(lián)產(chǎn)機組的機組第一相的電壓真實值；所述第一數(shù)據(jù)采集單元還用于采集所述并入點的電網(wǎng)第二相，與所述熱電聯(lián)產(chǎn)機組的機組第二相之間的滑差電壓；其中，所述第一數(shù)據(jù)采集單元采集所述電網(wǎng)第一相的電壓真實值和所述機組第一相的電壓真實值時，所述第一數(shù)據(jù)采集單元在每個采集周期內(nèi)采集多個所述電網(wǎng)第一相的電壓真實值和多個所述機組第一相的電壓真實值，所述采集周期小于所述電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形周期；所述中央處理單元分別與所述第一數(shù)據(jù)采集單元和所述熱電聯(lián)產(chǎn)機組連接，所述中央處理單元用于根據(jù)所述電網(wǎng)第一相的電壓真實值和所述機組第一相的電壓真實值，計算所述機組第一相的電壓波形與所述電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度。

當利用本發(fā)明提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件時，通過第一數(shù)據(jù)采集單元采集電網(wǎng)第一相的電壓真實值、機組第一相的電壓真實值、以及電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓；然后通過中央處理單元計算機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度，結合波形重合度和滑差電壓，來判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件，即利用本發(fā)明提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件時，通過對機組第一相的電壓真實值和電網(wǎng)第一相的電壓真實值進行分析計算后，結合電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，來判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件，與現(xiàn)有技術相比，可以彌補傳感器本身的特性缺陷，并可以避開對電壓波形的處理方式帶來的誤差，從而可以改善對熱電聯(lián)產(chǎn)機組是否滿足相位的條件進行判斷時的誤差，進而可以降低對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行準同期并網(wǎng)操作時熱電聯(lián)產(chǎn)機組受到的沖擊。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器的示意圖；

圖2為圖1中電網(wǎng)A相的電壓波形和機組A相的電壓波形的示意圖；

圖3為圖1中第一數(shù)據(jù)采集單元的示意圖。

附圖標記：

1-第一數(shù)據(jù)采集單元， 1a-第一管腳，

1b-第二管腳， 1c-第三管腳，

1d-第四管腳， 2-第二數(shù)據(jù)采集單元，

3-第三數(shù)據(jù)采集單元， 4-中央處理單元，

5-變壓器， 6-熱電聯(lián)產(chǎn)機組，

6a-機組A相， 6b-機組B相，

6c-機組C相， 7-電網(wǎng)，

7a-電網(wǎng)A相， 7b-電網(wǎng)B相，

7c-電網(wǎng)C相， 8-機組數(shù)字量輸入單元，

9-機組數(shù)字量輸出單元， 10-機組模擬量輸入單元，

11-機組模擬量輸出單元。

具體實施方式

為了進一步說明本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器，下面結合說明書附圖進行詳細描述。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器包括第一數(shù)據(jù)采集單元1和中央處理單元4，其中，第一數(shù)據(jù)采集模塊1分別與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6和電網(wǎng)7連接，第一數(shù)據(jù)采集單元1用于采集電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的并入點的電網(wǎng)第一相的電壓真實值；第一數(shù)據(jù)采集單元1還用于采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓真實值；第一數(shù)據(jù)采集單元1還用于采集并入點的電網(wǎng)第二相，與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的機組第二相之間的滑差電壓；其中，第一數(shù)據(jù)采集單元1采集電網(wǎng)第一相的電壓真實值和機組第一相的電壓真實值時，第一數(shù)據(jù)采集單元1在每個采集周期內(nèi)采集多個電網(wǎng)第一相的電壓真實值和多個機組第一相的電壓真實值，采集周期小于電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形周期。

中央處理單元4分別與第一數(shù)據(jù)采集單元1和熱電聯(lián)產(chǎn)機組6連接，中央處理單元4用于根據(jù)電網(wǎng)第一相的電壓真實值和機組第一相的電壓真實值，計算機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度。

需要說明的是，請繼續(xù)參閱圖1，電網(wǎng)7可以采用三相輸電，電網(wǎng)7中輸送的電為三相電，包括電網(wǎng)A相7a、電網(wǎng)B相7b和電網(wǎng)C相7c；熱電聯(lián)產(chǎn)機組6為三相發(fā)電機組，熱電聯(lián)產(chǎn)機組6發(fā)出的電為三相電，包括機組A相6a、機組B相6b和機組C相6c。上述實施例中，電網(wǎng)第一相可以為電網(wǎng)A相7a、電網(wǎng)B相7b或電網(wǎng)C相7c，電網(wǎng)第二相可以為電網(wǎng)A相7a、電網(wǎng)B相7b或電網(wǎng)C相7c，機組第一相可以為機組A相6a、機組B相6b或機組C相6c，機組第二相可以為機組A相6a、機組B相6b或機組C相6c。

下面，以電網(wǎng)第一相為電網(wǎng)A相7a，機組第一相為機組A相6a，電網(wǎng)第二相為電網(wǎng)B相7b，機組第二相為機組B相6b為例，詳細說明本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器。

在本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器中，第一數(shù)據(jù)采集單元1分別與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6和電網(wǎng)7連接，其中，第一數(shù)據(jù)采集單元1可以分別與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的機組A相6a和機組B相6b連接，且第一數(shù)據(jù)采集單元1分別與電網(wǎng)7的并入點的電網(wǎng)A相7a和電網(wǎng)B相7b連接；中央處理單元4分別與第一數(shù)據(jù)采集單元1和熱電聯(lián)產(chǎn)機組6連接。

通過第一數(shù)據(jù)采集單元1采集電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的并入點的電網(wǎng)A相7a的電壓真實值，通過第一數(shù)據(jù)采集單元1采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的機組A相6a的電壓真實值；通過第一數(shù)據(jù)采集單元1采集并入點的電網(wǎng)B相7b，與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的機組B相6b之間的滑差電壓；其中，第一數(shù)據(jù)采集單元1采集電網(wǎng)A相7a的電壓真實值和機組A相6a的電壓真實值時，第一數(shù)據(jù)采集單元1在每個采集周期內(nèi)采集多個電網(wǎng)A相7a的電壓真實值和多個機組A相6a的電壓真實值，采集周期小于電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形周期，請繼續(xù)參閱圖2，假設電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形周期為S，采集周期為R，每個采集周期內(nèi)，第一數(shù)據(jù)采集單元1采集m個電網(wǎng)第一相的電壓真實值和m個機組第一相的電壓真實值，則在S內(nèi)，第一數(shù)據(jù)采集單元1可以采集SRm個電網(wǎng)第一相的電壓真實值和個機組第一相的電壓真實值。例如，電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形周期為0.02s，可以設定第一數(shù)據(jù)采集單元1的采集周期為0.001s，在每個采集周期內(nèi)，第一數(shù)據(jù)采集單元1采集多個電網(wǎng)A相7a的電壓真實值和多個機組A相6a的電壓真實值，例如，在每個采集周期內(nèi)，第一數(shù)據(jù)采集單元1采集二十個電網(wǎng)A相7a的電壓真實值和二十個機組A相6a的電壓真實值。

當利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件時，可以以電網(wǎng)A相7a的電壓波形為參考，中央處理單元4截取電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形周期內(nèi)設定時段內(nèi)機組A相6a的電壓真實值和電網(wǎng)A相7a的電壓真實值，計算機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形重合度。

在完成機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形重合度的計算后，當波形重合度落入預設波形重合度范圍、且第一采集單元1所采集的滑差電壓落入預設滑差電壓范圍時，即機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形重合度落入預設波形重合度范圍、且機組B相6b與電網(wǎng)B相7b之間的滑差電壓落入預設滑差電壓范圍，則熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序與并入點的相序相同，且機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形基本重合，機組B相6b的電壓波形與電網(wǎng)B相7b的電壓波形也基本重合，機組C相6c的電壓波形與電網(wǎng)C相7c的電壓波形同樣也基本重合，因而熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相位與并入點的相位之間的相位差也就落入預設范圍內(nèi)，此時，熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相位滿足準同期并網(wǎng)操作的條件。

當波形重合度落入預設波形重合度范圍、但滑差電壓超出預設滑差電壓范圍時，此時，即機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形重合度落入預設波形重合度范圍、但機組B相6b與電網(wǎng)B相7b之間的滑差電壓超出預設滑差電壓范圍，則熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序與并入點的相序不同，則熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6進行控制，以調節(jié)熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序。

由上述可知，當利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件時，通過第一數(shù)據(jù)采集單元1采集在電網(wǎng)第一相的電壓真實值、機組第一相的電壓真實值、以及電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓；然后通過中央處理單元4計算機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度，結合波形重合度和滑差電壓，來判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件，即利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件時，通過對機組第一相的電壓真實值和電網(wǎng)第一相的電壓真實值進行分析計算后，結合電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，來判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件，與現(xiàn)有技術相比，可以彌補傳感器本身的特性缺陷，并可以避開對電壓波形的處理方式帶來的誤差，從而可以改善對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件進行判斷時的誤差，進而可以降低對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行準同期并網(wǎng)操作時熱電聯(lián)產(chǎn)機組受到的沖擊。

另外，當利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件時，結合機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度、及電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，可以判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序是否滿足準同期并網(wǎng)操作的條件，即可以判斷是否存在熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序與并入點的相序相同這一條件，因而，本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器還可以起到故障和相序保護的功能。同時，當利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器時，由于可以判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序是否滿足準同期并網(wǎng)操作的條件，因而可以省去采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序和并入點的相序的數(shù)據(jù)采集單元，簡化了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結構，并簡化了對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6進行準同期并網(wǎng)操作時的控制過程。

再者，當利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件時，結合機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度、及電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，可以得知在熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的相序與并入點的相序相同時，機組第一相的電壓波形是否與電網(wǎng)第一相的電壓波形基本重合，因而可以方便獲取機組第一相的電壓的相位與電網(wǎng)第一相的電壓的相位相同的時刻，即機組第一相的電壓與電網(wǎng)第一相的電壓的相位差為零的時刻，此時，可以認為熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓與并入點的電壓的相位差為零，進而可以確定將熱電聯(lián)產(chǎn)機組6并入電網(wǎng)7的最佳時機，使得熱電聯(lián)產(chǎn)機組可以平穩(wěn)地并入電網(wǎng)7中。

在本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器中，通過在中央處理單元4上組合多個數(shù)據(jù)采集單元，利用中央處理單元4的易于擴展的特性，以實現(xiàn)對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的控制，在實際應用中，本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器中的數(shù)據(jù)采集單元還可以包括用于采集其它數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元，例如采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組的開關量、模擬量的數(shù)據(jù)采集單元，采用一個熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器即可實現(xiàn)對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的控制，從而可以減少熱電聯(lián)產(chǎn)機組中控制器的設置數(shù)量。

在上述實施例中，在計算機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形的波形重合度時，中央處理單元4可以先截取設定時段內(nèi)機組A相6a的電壓真實值和電網(wǎng)A相7a的電壓真實值，然后根據(jù)該設定時段內(nèi)機組A相6a的電壓真實值和電網(wǎng)A相7a的電壓真實值，計算波形重合度。

具體地，可以將電網(wǎng)A相的電壓波形作為參照，例如，請參閱圖2，假設電網(wǎng)A相7a的電壓波形為呈周期變化的正弦波，則可以在電網(wǎng)A相7a的每個正弦波的正半周期結束時，計算正半周期內(nèi)電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中大于0的個數(shù)、以及在對應于該正半周期內(nèi)機組A相6a的電壓真實值中大于的個數(shù)，此時，波形重合度的表達式可以為：

其中，λ⁺為正波形重合度，為在正弦波的正半周期內(nèi)機組A相6a的電壓真實值中大于0的個數(shù)，為在正弦波的正半周期內(nèi)電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中大于0的個數(shù)。當計算得知第一重合度λ⁺接近1且落入預設波形重合度范圍，則可以判斷機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形基本重合。

上述計算波形重合度的方式中，所利用的數(shù)據(jù)為電網(wǎng)A相7a的每個正弦波的正半周期內(nèi)的數(shù)據(jù)，即所利用的數(shù)據(jù)為每個正弦波的時段內(nèi)的數(shù)據(jù)。在實際應用中，還可以利用電網(wǎng)A相7a的每個正弦波的負半周期內(nèi)的數(shù)據(jù)來計算波形重合度，具體地，可以在電網(wǎng)A相7a的每個正弦波的負半周期結束時，計算負半周期內(nèi)電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中小于0的個數(shù)、以及在對應于該負半周期內(nèi)機組A相6a的電壓真實值中小于的個數(shù)，此時，波形重合度的表達式可以為：

其中，λ^-為負波形重合度，為在正弦波的負半周期內(nèi)機組A相6a的電壓真實值中小于0的個數(shù)，為在正弦波的負半周期內(nèi)電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中小于0的個數(shù)。當計算得知第一重合度λ^-接近1且落入預設波形重合度范圍，則可以判斷機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形基本重合.

上述計算波形重合度的方式中，所利用的數(shù)據(jù)為電網(wǎng)A相7a的每個正弦波的正半周期內(nèi)或負半周期內(nèi)的數(shù)據(jù)，即所利用的數(shù)據(jù)為每個正弦波的時段或時段內(nèi)的數(shù)據(jù)，在實際應用中，即所利用的數(shù)據(jù)也可以包括正半周期內(nèi)的部分時段內(nèi)的數(shù)據(jù)和負半周期內(nèi)的部分時段內(nèi)的數(shù)據(jù)，例如，所利用的數(shù)據(jù)可以為每個正弦波的時段內(nèi)的數(shù)據(jù)，此時，在每個正弦波的時段內(nèi)，電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中，部分大于0，另一部分則小于0，此時則需要同時計算正波形重合度λ⁺和負波形重合度λ^-，即統(tǒng)計電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中大于0的個數(shù)電網(wǎng)A相7a的電壓真實值中小于0的個數(shù)機組A相6a的電壓真實值中大于0的個數(shù)機組A相6a的電壓真實值中小于0的個數(shù)然后根據(jù)公式(1)和公式(2)，計算得到正波形重合度λ⁺和負波形重合度λ^-，當正波形重合度λ⁺接近1并落入預設波形重合度范圍、且負波形重合度λ^-接近1并落入預設波形重合度范圍，則可以判斷機組A相6a的電壓波形與電網(wǎng)A相7a的電壓波形基本重合。

在本發(fā)明實施例中，將波形重合度這一指標數(shù)字化，可以提高波形重合度的精度，從而進一步改善對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件進行判斷時的誤差，降低對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行準同期并網(wǎng)操作時熱電聯(lián)產(chǎn)機組受到的沖擊。

另外，采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方式來計算波形重合度，可以簡化波形重合度的計算過程，并可以縮短對波形重合度進行計算時的時間，快速計算出合閘提前角，提高合閘精度，例如，可以在設定時段(正半周期、負半周期等)結束后的一個掃描周期內(nèi)，即可以完成波形重合度的計算。

在上述實施例中，第一數(shù)據(jù)采集單元1分別與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6和電網(wǎng)7連接，通過第一數(shù)據(jù)采集單元1可以采集電網(wǎng)第一相的電壓真實值、機組第一相的電壓真實值、及電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，在實際應用中，第一數(shù)據(jù)采集單元1分別與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6和電網(wǎng)7連接的連接方式可以采用如下方式：請參閱圖1和圖3，第一采集單元包括第一管腳1a、第二管腳1b、第三管腳1c和第四管腳1d，其中，第一管腳1a與機組第一相連接，第一采集單元1經(jīng)第一管腳1a采集在機組第一相的電壓真實值；第二管腳1b與電網(wǎng)第一相連接，第一采集單元1經(jīng)第二管腳1b采集在電網(wǎng)第一相的電壓真實值；第一采集單元1經(jīng)第三管腳1c和第四管腳1d采集滑差電壓。具體地，還可以設置包括高壓側和低壓側的變壓器5，高壓側的一端與機組第二相連接，高壓側的另一端與電網(wǎng)第二相連接，低壓側的一端與第三管腳1c連接，低壓側的另一端與第四管腳1d連接。變壓器5的設置，可以將電網(wǎng)7的高壓和熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的高壓降低后，傳輸至第一數(shù)據(jù)采集單元1的第三管腳1c和第四管腳1d，如此設計，與直接將第三管腳1c與機組第二相連接、將第四管腳1d與電網(wǎng)第二相連接相比，可以防止因第三管腳1c和第四管腳1d長期接收高壓而造成第一數(shù)據(jù)采集單元1的使用壽命縮短。

請繼續(xù)參閱圖3，在本發(fā)明實施例中，可以將第三管腳1c或第四管腳1d接地，例如，將第三管腳1c接地時，當采集電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓時，則只需要得知第四管腳1d的電壓，即可以獲得電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，或者，將第四管腳1d接地時，當采集電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓時，則只需要得知第三管腳1c的電壓，即可以獲得電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓。如此設計，可以簡化采集電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓的過程。

請繼續(xù)參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器還包括第二數(shù)據(jù)采集單元2和第三數(shù)據(jù)采集單元3，其中，第二數(shù)據(jù)采集單元2與電網(wǎng)7連接，第二數(shù)據(jù)采集單元2用于采集并入點的電壓和頻率；第三數(shù)據(jù)采集單元3與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6連接，第三數(shù)據(jù)采集單元3用于采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓和頻率；中央處理單元4還用于根據(jù)并入點的電壓和頻率、熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓和頻率，計算熱電聯(lián)產(chǎn)機組6與并入點之間的電壓差和頻率差。

具體地，請繼續(xù)參閱圖1，第二數(shù)據(jù)采集單元2與電網(wǎng)7連接，其中，第二數(shù)據(jù)采集單元2包括三個管腳，一個管腳與電網(wǎng)A相7a連接，一個管腳與電網(wǎng)B相7b連接，一個管腳與電網(wǎng)C相7c連接；第三數(shù)據(jù)采集單元3與熱電聯(lián)產(chǎn)機組6連接，其中，第三數(shù)據(jù)采集單元3包括三個管腳，一個管腳與機組A相6a連接，一個管腳與機組B相6b連接，一個管腳與機組C相6c連接。

利用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器判斷熱電聯(lián)產(chǎn)機組6是否滿足相位的條件之前，可以先通過第二數(shù)據(jù)采集單元2采集并入點的電壓和頻率，通過第三數(shù)據(jù)采集單元3采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓和頻率；然后通過中央處理單元4，根據(jù)第二數(shù)據(jù)采集單元2所采集的并入點的電壓和頻率、第三數(shù)據(jù)采集單元3所采集的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓和頻率，計算熱電聯(lián)產(chǎn)機組6與并入點之間的電壓差和頻率差。

然后根據(jù)計算得到的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6與并入點之間的電壓差和頻率差，通過中央處理單元4自動判斷是否滿足：電壓差小于或等于預設電壓差、頻率差小于或等于預設頻率差，當滿足電壓差小于或等于預設電壓差、頻率差小于或等于預設頻率差時，此時，熱電聯(lián)產(chǎn)機組6滿足準同期并網(wǎng)操作的電壓和頻率的條件，即滿足：熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓與電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的并入點的電壓基本相同、熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的頻率與電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的并入點的頻率基本相同；當不滿足電壓差小于或等于預設電壓差、頻率差小于或等于預設頻率差時，則熱電聯(lián)產(chǎn)機組6不滿足準同期并網(wǎng)操作的電壓和頻率的條件，此時，則需要對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓和頻率進行調節(jié)，以使熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓和頻率。

當判斷得知滿足電壓差小于或等于預設電壓差、頻率差小于或等于預設頻率差后，中央處理單元4則可以根據(jù)第一數(shù)據(jù)采集單元1所采集的電網(wǎng)第一相的電壓真實值和機組第一相的電壓真實值，計算機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度，并結合第一數(shù)據(jù)采集單元1所采集的電網(wǎng)第二相與機組第二相之間的滑差電壓，判斷是否滿足：熱電聯(lián)產(chǎn)機組的相序與電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的相序相同、熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓的相位與電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的電壓的相位基本相同，當滿足：熱電聯(lián)產(chǎn)機組的相序與電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的相序相同、熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電壓的相位與電網(wǎng)7中熱電聯(lián)產(chǎn)機組的并入點的電壓的相位基本相同時，即熱電聯(lián)產(chǎn)機組6滿足準同期并網(wǎng)操作的條件，此時即可根據(jù)斷路器合閘提前時間，確定準通知其并網(wǎng)操作的時間，控制熱電聯(lián)產(chǎn)機組6并入電網(wǎng)7中。

上述實施例中，第三數(shù)據(jù)采集單元3還可以用于采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)和電度等參數(shù)。當熱電聯(lián)產(chǎn)機組6并入電網(wǎng)7后，通過第三數(shù)據(jù)采集單元3采集并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電流，可以對并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電流進行監(jiān)控，防止并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6工作在過流狀態(tài)，方便對并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6進行保護；當熱電聯(lián)產(chǎn)機組6并入電網(wǎng)7后，通過第三數(shù)據(jù)采集單元3采集并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的有功功率、無功功率和功率因數(shù)，可以實現(xiàn)對并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6進行有功功率控制和無功功率控制；當熱電聯(lián)產(chǎn)機組6并入電網(wǎng)7后，通過第三數(shù)據(jù)采集單元3采集并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電度，可以獲得并入電網(wǎng)7后的熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的發(fā)電量。

另外，在本發(fā)明實施例中，第三數(shù)據(jù)采集單元3可以采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等，因而可以根據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的電壓、電流、有功功率和無功功率，來對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6進行離網(wǎng)保護，同時，還可以對熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的孤網(wǎng)運行進行控制。

在上述實施例中，第一數(shù)據(jù)采集單元1、第二數(shù)據(jù)采集單元2、第三數(shù)據(jù)采集單元3和中央處理單元4的選擇可以為多種，在本發(fā)明實施例中，第二數(shù)據(jù)采集單元2和第三數(shù)據(jù)采集單元3均為EL3403；第一數(shù)據(jù)采集單元1為EL3773；中央處理單元4為可編程邏輯控制模塊(Programmable Logic

Controller，PLC)，例如，中央處理單元4可以為CX5020，通過上述各單元的組合，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器的結構的簡化。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器還包括分別與中央處理單元中央處理單元4連接的機組數(shù)字量輸入單元8、機組數(shù)字量輸出單元9、機組模擬量輸入單元10和機組模擬量輸出單元11，其中，機組數(shù)字量輸入單元8用于采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的開關量參數(shù)；機組數(shù)字量輸出單元9用于向熱電聯(lián)產(chǎn)機組6輸出開關量參數(shù)，控制熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的開關量狀態(tài)；機組模擬量輸入單元10用于采集熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的模擬量參數(shù)；機組模擬量輸出單元11用于向熱電聯(lián)產(chǎn)機組6輸出模擬量參數(shù)，控制熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的模擬量狀態(tài)。

舉例來說，熱電聯(lián)產(chǎn)機組6包括以燃氣為燃料的發(fā)動機、利用發(fā)動機的機械能發(fā)電的發(fā)電機、以及利用發(fā)動機運行時產(chǎn)生的熱能為外界供熱的熱循環(huán)系統(tǒng)，其中，熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的開關量參數(shù)包括將熱電聯(lián)產(chǎn)機組6并入電網(wǎng)的并網(wǎng)斷路器的開關量參數(shù)、為發(fā)動機提供燃氣的燃氣開關閥的開關量參數(shù)、為發(fā)動機的冷卻液循環(huán)提供動力和控制發(fā)動機的冷卻液壓力的水泵的開關量參數(shù)、用于控制發(fā)動機的冷卻液循環(huán)的流通閥的開關量參數(shù)、控制熱循環(huán)系統(tǒng)中供水壓力和供水流量的供水開關閥的開關量參數(shù)等；熱電聯(lián)產(chǎn)機組6的模擬量參數(shù)包括發(fā)動機的冷卻液溫度、發(fā)動機的冷卻液壓力、熱循環(huán)系統(tǒng)的供水溫度、熱循環(huán)系統(tǒng)的供水壓力、熱循環(huán)系統(tǒng)的供水流量等，通過機組數(shù)字量輸入單元8采集上述開關量參數(shù)、通過機組模擬量輸入單元10采集上述模擬量參數(shù)，中央處理單元4根據(jù)機組數(shù)字量輸入單元8所采集的開關量參數(shù)、機組模擬量輸入單元10所采集的模擬量參數(shù)，得到需要調整的開關量參數(shù)和模擬量參數(shù)，并經(jīng)機組數(shù)字量輸出單元9和機組模擬量輸出單元11分別對相應的閥(流通閥、供水開關閥等)、裝置(并網(wǎng)斷路器、水泵等)等進行對應控制，實現(xiàn)采用本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的熱循環(huán)系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)等的控制。

為了更清楚地闡述本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器，下面舉例進行說明。舉例來說，本發(fā)明實施例提供的熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器用于對熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行控制時，假定熱電聯(lián)產(chǎn)機組為150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組，150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組包括燃氣發(fā)電機和150kw勵磁同步發(fā)電機，燃氣發(fā)電機分別與燃氣系統(tǒng)和熱循環(huán)系統(tǒng)連接，燃氣系統(tǒng)為燃氣發(fā)電機提供燃料，燃氣發(fā)電機工作時產(chǎn)生的熱量則進入熱循環(huán)系統(tǒng)中，燃氣發(fā)電機作為原動機拖動150kw勵磁同步發(fā)電機。將該150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組并入電網(wǎng)7時，可以理解為將150kw勵磁同步發(fā)電機并入電網(wǎng)7。

熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器包括第一數(shù)據(jù)采集單元1、第二數(shù)據(jù)采集單元2、第三數(shù)據(jù)采集單元3和中央處理單元4，其中，第一數(shù)據(jù)采集單元1分別與電網(wǎng)7和150kw勵磁同步發(fā)電機連接，第一數(shù)據(jù)采集單元1用于采集電網(wǎng)7中150kw勵磁同步發(fā)電機的并入點的電網(wǎng)第一相的電壓真實值、150kw勵磁同步發(fā)電機的機組第一相的電壓真實值、及并入點的電網(wǎng)第二相與150kw勵磁同步發(fā)電機的機組第二相之間的滑差電壓；第二數(shù)據(jù)采集單元2與電網(wǎng)7連接，第二數(shù)據(jù)采集單元2用于采集并入點的電壓和頻率；第三數(shù)據(jù)采集單元3與150kw勵磁同步發(fā)電機連接，第三數(shù)據(jù)采集單元3用于采集150kw勵磁同步發(fā)電機的電壓和頻率；中央處理單元4分別與第一數(shù)據(jù)采集單元1、第二數(shù)據(jù)采集單元2和第三數(shù)據(jù)采集單元3連接，中央處理單元4根據(jù)并入點的電壓和頻率、150kw勵磁同步發(fā)電機的電壓和頻率，計算150kw勵磁同步發(fā)電機與并入點之間的電壓差和頻率差，中央處理單元4根據(jù)第一數(shù)據(jù)采集單元1所采集的電網(wǎng)第一相的電壓真實值和機組第一相的電壓真實值，計算機組第一相的電壓波形與電網(wǎng)第一相的電壓波形的波形重合度。

熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制器還包括機組數(shù)字量輸入單元8、機組數(shù)字量輸出單元9、機組模擬量輸入單元10和機組模擬量輸出單元11，其中，機組數(shù)字量輸入單元8與中央處理單元4連接，機組數(shù)字量輸入單元8包括兩個EL1809，用于采集150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中的開關量參數(shù)，例如熱電聯(lián)產(chǎn)機組中各個開關或/和閘的工作狀態(tài)將150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組并入電網(wǎng)的并網(wǎng)開關閥的開關量參數(shù)、為燃氣發(fā)電機提供燃氣的燃氣開關閥的開關量參數(shù)、控制燃氣發(fā)電機的冷卻液壓力的水泵的開關量參數(shù)、控制熱循環(huán)系統(tǒng)中供水壓力和供水流量的供水開關閥的開關量參數(shù)等；機組數(shù)字量輸出單元9與中央處理單元4連接，機組數(shù)字量輸出單元9包括一個EL2809，用于根據(jù)中央處理單元4的指令向150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組輸出開關量參數(shù)，例如向將150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組并入電網(wǎng)的并網(wǎng)開關閥輸出對應的開關量參數(shù)、向為燃氣發(fā)電機提供燃氣的燃氣開關閥輸出對應的開關量參數(shù)、向控制燃氣發(fā)電機的冷卻液壓力的水泵輸出對應的開關量參數(shù)、向控制熱循環(huán)系統(tǒng)中供水壓力和供水流量的供水開關閥輸出對應的開關量參數(shù)，控制150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中開關、閘、裝置等的開關量狀態(tài)，以控制150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中閥、裝置等的工作狀態(tài)；機組模擬量輸入單元10與中央處理單元4連接，機組模擬量輸入單元10包括兩個EL3208和一個EL3058，其中，兩個EL3208完成對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中的所有溫度傳感器所顯示的溫度進行采集，例如，對燃氣發(fā)電機的冷卻液溫度進行采集、對熱循環(huán)系統(tǒng)中供水溫度進行采集等，EL3058完成對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中4mA～20mA壓力信號和4mA～20mA流量信號的采集，例如，對燃氣發(fā)電機的冷卻液壓力和冷卻液流量進行采集、對熱循環(huán)系統(tǒng)中供水壓力和供水流量進行采集；機組模擬量輸出單元11與中央處理單元4連接，機組模擬量輸出單元11包括一個EL4134，用于完成對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中的所有模擬量輸出的控制，其中包括對燃氣發(fā)電機的冷卻液壓力的調壓控制、對燃氣發(fā)電機ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)的功率控制、及對燃氣發(fā)電機的冷卻液溫度控制。

通過機組數(shù)字量輸入單元8對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中的開關量參數(shù)的采集、及通過機組模擬量輸入單元10對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組中的模擬量參數(shù)采集，以使中央處理單元4及時獲得150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組的工作狀態(tài)，并通過機組數(shù)字量輸出單元9向150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組輸出開關量參數(shù)、及通過機組模擬量輸出單元11向150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組輸出模擬量參數(shù)，以實現(xiàn)中央處理單元4對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組的工作狀態(tài)的控制，實現(xiàn)對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組的相序、電壓、頻率和相位的調整，使150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組滿足準同期并網(wǎng)操作的條件，實現(xiàn)對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組進準同期并網(wǎng)操作的同時，還可以實現(xiàn)對150kw熱電聯(lián)產(chǎn)機組的熱循環(huán)系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)等的控制。

在上述實施方式的描述中，具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。