摘要：研发一种应急发电车、发电机自动投切并自动并网系统是一个亟需解决的问题，可大幅减少现场保电人员工作量及缩短故障停电时间，同时并网发电机还可避免二次停电，为高质量完成保电任务奠定了基础。重要会议或活动在保电过程中发生停电事件将造成严重的负面政治影响，减少了保电技术人员数量，节省了停电损失，经济效益显著，促进经济的繁荣、社会安定团结等方面社会效益显著。
关键词：应急；自动化；自动投切；
随着社会经济的快速发展，政府、企业等单位举行的重要会议及重大活动大幅增多，如新疆的亚欧博览会、冬奥会、高考、会计考试等活动对供电可靠性要求非常高，如遇故障停电，电力企业现场保电人员立即手动拉开电源进线开关，同时另外一个人手动启动发电机装置，并合上发电机开关，恢复保电区域供电。保电人员操作工作量大，发电机启动不成功时存在多次启动情况，来回奔波延长了停电时间，保电人员慌张操作易引发误操作事故，同时市电故障排除后进行切换发电机还需要数分钟停电时间，严重影响了保电质量。因此研发一种应急发电车、发电机自动投切并自动并网装置是一个亟需解决的问题，可大幅减少现场保电人员工作量及缩短故障停电时间，同时并网发电机还可避免二次停电，为高质量完成保电任务奠定了基础。为了保证供电的可靠性，需要立即启动应急电源车进行紧急供电，如何快速启动发电机并转带保电负荷课题也越来越受到重视，应急发电车自动投切装置中外各国也广泛进行了研究开发。德国西门子研究出一种PLC 对一路电源和二路电源进行监控，如果有一路电源在正常供电的情况下突然失去电压和电流，PLC 将发出断开信号给这一路断路器，断开此路电源，如果另一路电源有电，马上让另一路断路器闭合。国外著名电力系统设备的制造厂家基本都涉及配电自动化领域，如德国西门子公司、法国施耐德公司、日本东芝公司等均推出了各具特色的设备自动化控制产品。
其中：供电线路侧开关1、智能控制箱2、应急发电设备3；
应急发电自动投切系统，包含供电线路侧开关1、智能控制箱2、应急发电设备3，供电线路侧开关1可以切断供电线与负载端的通路，防止恢复供电时，电压的突然大范围波动对负载端的电器造成影响。智能控制箱2具有独立的电源模块211可以在断电时正常工作，脉冲振荡电路214在供电线路发生故障时，产生高电平，在恢复供电时产生低电平脉冲，可以在第一时间自动识别供电线路的状态。并在供电线路发生故障时，将报警信息发送至指定终端，提醒相关人员检修。根据高低电平的变化单片机可以控制第一开关22、第二开关23、第三开关24的断开或闭合，快速将应急发电设备接入供电线路中，避免停电对用户造成的影响。第一开关、第二开关、第三开关的独立设置，可以避免供电线路的正常供电与应急发电设备的双向影响，避免短路发生危险，同时相比现有技术减少了开关数量，并集成在一个控制箱中，操作步骤简便。
第三开关23联接有时钟电路模块，当所述单片机发送断开指令时，在设定时间后控制所述第三开关23断开。所述第三开关联接的时钟电路模块可以延迟断开应急发电设备与负载端的导通，使得供电线路正常供电与应急供电并存一段时间，确保在供电恢复时能够平稳交接，实现线路零闪动切换至主线路供电，保障负载端的用电稳定。
第三开关与所述应急发电设备线路之间还设置有监测模块，进一步包含：电压检测模块，记录电压值，当电压变化值，达到设定值时，产生报警，并通知数据转发模块将报警信息发送至指定设备。电流检测模块，记录电流值。时长检测模块，记录应急设备发电时长。功耗计算模块，汇总电压检测模块、电流检测模块、时长检测模块的数据，计算发电功耗，当发电功耗达到设定值时，通知数据转发模块将发电功耗信息发送至指定设备。数据转发模块，具有存储单元，记录电压检测模块、电流检测模块、时长检测模块的统计数据和功耗计算模块的计算数据，设置有有线数据接口和无线传输接口，具有WIFI传输接口和USB传输接口。可以监测电压、电流、功耗的变化，避免应急发电设备过度使用产生故障，还可以通过数据接口，随时获取监测数据供参考。
应急发电自投装置还具有自动检测并车功能，可是发电机供电切转至市电供电。此系统还外接有保护模块，若检测到应急发电设备输出电压低于设定值，强制断开应急发电设备与所述第三开关的联接。若应急发电设备的输出电压不符合要求将强制切断与负载端的通路，保障负载端的用电稳定。智能控制箱面板上设置有开关状态指示单元，显示所述供电线路侧开关、所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关的状态。优选的采用LED指示灯显示。可以直观地显示各个开关的状态，方便日常巡检人员检修。智能检测控制电路21还设置有开关，当开关断开时，所述智能检测控制电路21将不控制第一开关、第二开关、第三开关、供电线路侧开关，将切换为人工控制第一开关、第二开关、第三开关、供电线路侧开关。
研发的应急发电自动投切装置具有独立的电源模块可以在断电时正常工作，脉冲振荡电路在供电线路发生故障时，产生高电平，在恢复供电时产生低电平脉冲，可以在第一时间自动识别供电线路的状态。并在供电线路发生故障时，将报警信息发送至指定终端，提醒相关人员检修。根据高低电平的变化单片机可以控制第一开关、第二开关、第三开关的断开或闭合（开关动作带有检测功能，防止发生开关“假”动作），快速将应急发电设备接入供电线路中，避免停电对用户造成的影响。第一开关、第二开关、第三开关的独立设置，可以避免供电线路的正常供电与应急发电设备的双向影响。减少了保电技术人员数量，节省了停电损失，经济效益显著，促进经济的繁荣、社会安定团结等方面社会效益显著。
应用效果及效益分析
应急发电自动投切装置已成功在阿勒泰供电公司应用，在各类保电任务中没有发生过市电停电故障，在应急演练过程中，该装置可快速启动发电机并断开市电，自动将保电负荷切转至发电机转带。减少了保电人员数量及工作量，停电时间由原来的8分钟缩短到3秒钟，减少了停电损失，经济效益显著，促进经济的繁荣、社会安定团结等方面社会效益显著。应急发电车、发电机制造商、具有自备电源的企事业单位具有非常广阔的市场。
参考文献：
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论文作者:盖家鹏,库丽西拉•毕旦别克,赵明星
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/30
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