一种热电联产机组控制器

摘要

本发明公开一种热电联产机组控制器，涉及热电联产技术领域，为减小对热电联产机组进行准同期并网操作时热电联产机组受到的冲击。所述控制器包括第一数据采集单元和中央处理单元，第一数据采集单元用于采集并入点的电网第一相的电网第一相电压真实值、采集热电联产机组的机组第一相的机组第一相电压真实值、采集并入点的电网第二相与热电联产机组的机组第二相之间的滑差电压；中央处理单元用于根据电网第一相的电压真实值和机组第一相的电压真实值，计算机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度。本发明提供的热电联产机组控制器用于控制热电联产机组。

权利要求

1.一种热电联产机组控制器，其特征在于，包括第一数据采集单元和中央处理单元，其中，

所述第一数据采集单元分别与热电联产机组和电网连接，所述第一数据采集单元用于采集所述电网中所述热电联产机组的并入点的电网第一相的电压真实值；所述第一数据采集单元还用于采集所述热电联产机组的机组第一相的电压真实值；所述第一数据采集单元还用于采集所述并入点的电网第二相，与所述热电联产机组的机组第二相之间的滑差电压；其中，所述第一数据采集单元采集所述电网第一相的电压真实值和所述机组第一相的电压真实值时，所述第一数据采集单元在每个采集周期内采集多个所述电网第一相的电压真实值和多个所述机组第一相的电压真实值，所述采集周期小于所述电网第一相的电压波形的波形周期；

所述中央处理单元分别与所述第一数据采集单元和所述热电联产机组连接，所述中央处理单元用于根据所述电网第一相的电压真实值和所述机组第一相的电压真实值，计算所述机组第一相的电压波形与所述电网第一相的电压波形的波形重合度，结合所述波形重合度和所述滑差电压，判断所述热电联产机组是否满足相位的条件；

其中，所述波形重合度为： 或/和，

其中，λ+为正波形重合度， 为所述电网第一相的电压波形的波形周期内的设定时段内所述机组第一相的电压真实值中大于0的个数， 为所述电网第一相的电压波形的波形周期内的设定时段内所述电网第一相的电压真实值中大于0的个数；λ-为负波形重合度，为所述电网第一相的电压波形的波形周期内的设定时段内所述机组第一相的电压真实值中小于0的个数， 为所述电网第一相的电压波形的波形周期内的设定时段内所述电网第一相的电压真实值中小于0的个数。

2.根据权利要求1所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述第一数据采集单元包括第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚，其中，所述第一管脚与所述机组第一相连接，所述第一数据采集单元经所述第一管脚采集所述机组第一相的电压真实值；

所述第二管脚与所述电网第一相连接，所述第一数据采集单元经所述第二管脚采集所述电网第一相的电压真实值；

所述第一数据采集单元经所述第三管脚和所述第四管脚采集所述滑差电压。

3.根据权利要求2所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述热电联产机组控制器还包括变压器，所述变压器包括高压侧和低压侧，所述高压侧的一端与所述机组第二相连接，所述高压侧的另一端与所述电网第二相连接，所述低压侧的一端与所述第三管脚连接，所述低压侧的另一端与所述第四管脚连接。

4.根据权利要求3所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述第三管脚接地，或者，所述第四管脚接地。

5.根据权利要求1所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述热电联产机组控制器还包括第二数据采集单元和第三数据采集单元，其中，所述第二数据采集单元与所述电网连接，所述第二数据采集单元用于采集所述并入点的电压和频率；

所述第三数据采集单元与所述热电联产机组连接，所述第三数据采集单元用于采集所述热电联产机组的电压和频率；

所述中央处理单元还用于根据所述并入点的电压和频率、所述热电联产机组的电压和频率，计算所述热电联产机组与所述并入点之间的电压差和频率差。

6.根据权利要求5所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述第三数据采集单元还用于采集所述热电联产机组的电流、有功功率、无功功率、功率因数和电度。

7.根据权利要求5所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述第二数据采集单元和所述第三数据采集单元均为EL3403；所述第一数据采集单元为EL3773；所述中央处理单元为可编程逻辑控制模块。

8.根据权利要求1所述的热电联产机组控制器，其特征在于，所述热电联产机组控制器还包括分别与所述中央处理单元连接的机组数字量输入单元、机组数字量输出单元、机组模拟量输入单元和机组模拟量输出单元，其中，所述机组数字量输入单元用于采集所述热电联产机组的开关量参数；所述机组数字量输出单元用于向所述热电联产机组输出开关量参数，控制所述热电联产机组的开关量状态；所述机组模拟量输入单元用于采集所述热电联产机组的模拟量参数；所述机组模拟量输出单元用于向所述热电联产机组输出模拟量参数，控制所述热电联产机组的模拟量状态。

说明书

一种热电联产机组控制器

技术领域

[0001] 本发明涉及热电联产技术领域，尤其涉及一种热电联产机组控制器。

背景技术

[0002] 热电联产(Combined Heat And Power，CHP)机组是一种从同一燃料中同时产生电能和热能的机组，具有节约能源、提高燃料的热效率、减少废气排放等优点，因而受到人们广泛地关注。

[0003] 目前，热电联产机组的工作状态通常包括独立对负载完成电力供应的孤网状态，以及与电网一起对负载电力供应的并网状态，当需要热电联产机组工作在并网状态时，通常需要将热电联产机组并网至电网中，即对热电联产机组进行并网操作。

[0004] 对热电联产机组进行并网操作时，热电联产机组通常需要满足如下条件：热电联产机组的相序与电网中热电联产机组的并入点的相序相同、热电联产机组的电压与电网中热电联产机组的并入点的电压之间的电压差位于预设范围内、热电联产机组的频率与电网中热电联产机组的并入点的频率之间的频率差位于预设范围内、热电联产机组的电压的相位与电网中热电联产机组的并入点的电压的相位之间的相位差位于一定预设范围内，满足上述条件的并网操作也称为准同期并网操作。

[0005] 对热电联产机组进行准同期并网操作时，通常需要判断热电联产机组是否满足相序、电压、频率和相位的条件。目前，在判断热电联产机组是否满足相位的条件时，通常通过传感器检测热电联产机组的电压的相位与并入点的电压的相位之间的相位差，或者，通过对热电联产机组的电压波形和并入点的电压波形进行处理(例如将热电联产机组的电压波形和并入点的电压波形进行方波化)，以判断得知热电联产机组是否满足相位的条件。然而，由于传感器本身的特性以及对电压波形的处理方式，造成采用现有技术判断热电联产机组是否满足相位的条件时的误差较大，导致对热电联产机组进行准同期并网操作时，对热电联产机组的冲击较大。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种热电联产机组控制器，用于解决因现有技术判断热电联产机组是否满足相位的条件时的误差较大，而导致对热电联产机组进行准同期并网操作时热电联产机组受到的冲击较大的技术问题。

[0007] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0008] 本发明的第一方面提供一种热电联产机组控制器，包括第一数据采集单元和中央处理单元，其中，所述第一数据采集单元分别与热电联产机组和电网连接，所述第一数据采集单元用于采集所述电网中所述热电联产机组的并入点的电网第一相的电压真实值；所述第一数据采集单元还用于采集所述热电联产机组的机组第一相的电压真实值；所述第一数据采集单元还用于采集所述并入点的电网第二相，与所述热电联产机组的机组第二相之间的滑差电压；其中，所述第一数据采集单元采集所述电网第一相的电压真实值和所述机组第一相的电压真实值时，所述第一数据采集单元在每个采集周期内采集多个所述电网第一相的电压真实值和多个所述机组第一相的电压真实值，所述采集周期小于所述电网第一相的电压波形的波形周期；所述中央处理单元分别与所述第一数据采集单元和所述热电联产机组连接，所述中央处理单元用于根据所述电网第一相的电压真实值和所述机组第一相的电压真实值，计算所述机组第一相的电压波形与所述电网第一相的电压波形的波形重合度。

[0009] 当利用本发明提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组是否满足相位的条件时，通过第一数据采集单元采集电网第一相的电压真实值、机组第一相的电压真实值、以及电网第二相与机组第二相之间的滑差电压；然后通过中央处理单元计算机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度，结合波形重合度和滑差电压，来判断热电联产机组是否满足相位的条件，即利用本发明提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组是否满足相位的条件时，通过对机组第一相的电压真实值和电网第一相的电压真实值进行分析计算后，结合电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，来判断热电联产机组是否满足相位的条件，与现有技术相比，可以弥补传感器本身的特性缺陷，并可以避开对电压波形的处理方式带来的误差，从而可以改善对热电联产机组是否满足相位的条件进行判断时的误差，进而可以降低对热电联产机组进行准同期并网操作时热电联产机组受到的冲击。

附图说明

[0010] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0011] 图1为本发明实施例提供的热电联产机组控制器的示意图；

[0012] 图2为图1中电网A相的电压波形和机组A相的电压波形的示意图；

[0013] 图3为图1中第一数据采集单元的示意图。

[0014] 附图标记：

[0015] 1-第一数据采集单元，                 1a-第一管脚，

[0016] 1b-第二管脚，                        1c-第三管脚，

[0017] 1d-第四管脚，                        2-第二数据采集单元，

[0018] 3-第三数据采集单元，                 4-中央处理单元，

[0019] 5-变压器，                           6-热电联产机组，

[0020] 6a-机组A相，                         6b-机组B相，

[0021] 6c-机组C相，                         7-电网，

[0022] 7a-电网A相，                         7b-电网B相，

[0023] 7c-电网C相，                         8-机组数字量输入单元，[0024] 9-机组数字量输出单元，               10-机组模拟量输入单元，[0025] 11-机组模拟量输出单元。

具体实施方式

[0026] 为了进一步说明本发明实施例提供的热电联产机组控制器，下面结合说明书附图进行详细描述。

[0027] 请参阅图1，本发明实施例提供的热电联产机组控制器包括第一数据采集单元1和中央处理单元4，其中，第一数据采集模块1分别与热电联产机组6和电网7连接，第一数据采集单元1用于采集电网7中热电联产机组6的并入点的电网第一相的电压真实值；第一数据采集单元1还用于采集热电联产机组6的电压真实值；第一数据采集单元1还用于采集并入点的电网第二相，与热电联产机组6的机组第二相之间的滑差电压；其中，第一数据采集单元1采集电网第一相的电压真实值和机组第一相的电压真实值时，第一数据采集单元1在每个采集周期内采集多个电网第一相的电压真实值和多个机组第一相的电压真实值，采集周期小于电网第一相的电压波形的波形周期。

[0028] 中央处理单元4分别与第一数据采集单元1和热电联产机组6连接，中央处理单元4用于根据电网第一相的电压真实值和机组第一相的电压真实值，计算机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度。

[0029] 需要说明的是，请继续参阅图1，电网7可以采用三相输电，电网7中输送的电为三相电，包括电网A相7a、电网B相7b和电网C相7c；热电联产机组6为三相发电机组，热电联产机组6发出的电为三相电，包括机组A相6a、机组B相6b和机组C相6c。上述实施例中，电网第一相可以为电网A相7a、电网B相7b或电网C相7c，电网第二相可以为电网A相7a、电网B相7b或电网C相7c，机组第一相可以为机组A相6a、机组B相6b或机组C相6c，机组第二相可以为机组A相6a、机组B相6b或机组C相6c。

[0030] 下面，以电网第一相为电网A相7a，机组第一相为机组A相6a，电网第二相为电网B相7b，机组第二相为机组B相6b为例，详细说明本发明实施例提供的热电联产机组控制器。

[0031] 在本发明实施例提供的热电联产机组控制器中，第一数据采集单元1分别与热电联产机组6和电网7连接，其中，第一数据采集单元1可以分别与热电联产机组6的机组A相6a和机组B相6b连接，且第一数据采集单元1分别与电网7的并入点的电网A相7a和电网B相7b连接；中央处理单元4分别与第一数据采集单元1和热电联产机组6连接。

[0032] 通过第一数据采集单元1采集电网7中热电联产机组6的并入点的电网A相7a的电压真实值，通过第一数据采集单元1采集热电联产机组6的机组A相6a的电压真实值；通过第一数据采集单元1采集并入点的电网B相7b，与热电联产机组6的机组B相6b之间的滑差电压；其中，第一数据采集单元1采集电网A相7a的电压真实值和机组A相6a的电压真实值时，第一数据采集单元1在每个采集周期内采集多个电网A相7a的电压真实值和多个机组A相6a的电压真实值，采集周期小于电网A相7a的电压波形的波形周期，请继续参阅图2，假设电网第一相的电压波形的波形周期为S，采集周期为R，每个采集周期内，第一数据采集单元1采集m个电网第一相的电压真实值和m个机组第一相的电压真实值，则在S内，第一数据采集单元1可以采集SRm个电网第一相的电压真实值和 个机组第一相的电压真实值。例如，电网A相7a的电压波形的波形周期为0.02s，可以设定第一数据采集单元1的采集周期为0.001s，在每个采集周期内，第一数据采集单元1采集多个电网A相7a的电压真实值和多个机组A相6a的电压真实值，例如，在每个采集周期内，第一数据采集单元1采集二十个电网A相7a的电压真实值和二十个机组A相6a的电压真实值。

[0033] 当利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组6是否满足相位的条件时，可以以电网A相7a的电压波形为参考，中央处理单元4截取电网A相7a的电压波形的波形周期内设定时段内机组A相6a的电压真实值和电网A相7a的电压真实值，计算机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形的波形重合度。

[0034] 在完成机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形的波形重合度的计算后，当波形重合度落入预设波形重合度范围、且第一采集单元1所采集的滑差电压落入预设滑差电压范围时，即机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形的波形重合度落入预设波形重合度范围、且机组B相6b与电网B相7b之间的滑差电压落入预设滑差电压范围，则热电联产机组6的相序与并入点的相序相同，且机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形基本重合，机组B相6b的电压波形与电网B相7b的电压波形也基本重合，机组C相6c的电压波形与电网C相7c的电压波形同样也基本重合，因而热电联产机组6的相位与并入点的相位之间的相位差也就落入预设范围内，此时，热电联产机组6的相位满足准同期并网操作的条件。

[0035] 当波形重合度落入预设波形重合度范围、但滑差电压超出预设滑差电压范围时，此时，即机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形的波形重合度落入预设波形重合度范围、但机组B相6b与电网B相7b之间的滑差电压超出预设滑差电压范围，则热电联产机组6的相序与并入点的相序不同，则热电联产机组控制器对热电联产机组6进行控制，以调节热电联产机组6的相序。

[0036] 由上述可知，当利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组6是否满足相位的条件时，通过第一数据采集单元1采集在电网第一相的电压真实值、机组第一相的电压真实值、以及电网第二相与机组第二相之间的滑差电压；然后通过中央处理单元4计算机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度，结合波形重合度和滑差电压，来判断热电联产机组6是否满足相位的条件，即利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组6是否满足相位的条件时，通过对机组第一相的电压真实值和电网第一相的电压真实值进行分析计算后，结合电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，来判断热电联产机组6是否满足相位的条件，与现有技术相比，可以弥补传感器本身的特性缺陷，并可以避开对电压波形的处理方式带来的误差，从而可以改善对热电联产机组6是否满足相位的条件进行判断时的误差，进而可以降低对热电联产机组进行准同期并网操作时热电联产机组受到的冲击。

[0037] 另外，当利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组6是否满足相位的条件时，结合机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度、及电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，可以判断热电联产机组6的相序是否满足准同期并网操作的条件，即可以判断是否存在热电联产机组6的相序与并入点的相序相同这一条件，因而，本发明实施例提供的热电联产机组控制器还可以起到故障和相序保护的功能。同时，当利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器时，由于可以判断热电联产机组6的相序是否满足准同期并网操作的条件，因而可以省去采集热电联产机组6的相序和并入点的相序的数据采集单元，简化了热电联产系统的结构，并简化了对热电联产机组6进行准同期并网操作时的控制过程。

[0038] 再者，当利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组6是否满足相位的条件时，结合机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度、及电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，可以得知在热电联产机组6的相序与并入点的相序相同时，机组第一相的电压波形是否与电网第一相的电压波形基本重合，因而可以方便获取机组第一相的电压的相位与电网第一相的电压的相位相同的时刻，即机组第一相的电压与电网第一相的电压的相位差为零的时刻，此时，可以认为热电联产机组6的电压与并入点的电压的相位差为零，进而可以确定将热电联产机组6并入电网7的最佳时机，使得热电联产机组可以平稳地并入电网7中。

[0039] 在本发明实施例提供的热电联产机组控制器中，通过在中央处理单元4上组合多个数据采集单元，利用中央处理单元4的易于扩展的特性，以实现对热电联产机组的控制，在实际应用中，本发明实施例提供的热电联产机组控制器中的数据采集单元还可以包括用于采集其它数据的数据采集单元，例如采集热电联产机组的开关量、模拟量的数据采集单元，采用一个热电联产机组控制器即可实现对热电联产机组的控制，从而可以减少热电联产机组中控制器的设置数量。

[0040] 在上述实施例中，在计算机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形的波形重合度时，中央处理单元4可以先截取设定时段内机组A相6a的电压真实值和电网A相7a的电压真实值，然后根据该设定时段内机组A相6a的电压真实值和电网A相7a的电压真实值，计算波形重合度。

[0041] 具体地，可以将电网A相的电压波形作为参照，例如，请参阅图2，假设电网A相7a的电压波形为呈周期变化的正弦波，则可以在电网A相7a的每个正弦波的正半周期结束时，计算正半周期内电网A相7a的电压真实值中大于0的个数、以及在对应于该正半周期内机组A相6a的电压真实值中大于的个数，此时，波形重合度的表达式可以为：

[0042]

[0043] 其中，λ+为正波形重合度， 为在正弦波的正半周期内机组A相6a的电压真实值中大于0的个数， 为在正弦波的正半周期内电网A相7a的电压真实值中大于0的个数。当计算得知第一重合度λ+接近1且落入预设波形重合度范围，则可以判断机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形基本重合。

[0044] 上述计算波形重合度的方式中，所利用的数据为电网A相7a的每个正弦波的正半周期内的数据，即所利用的数据为每个正弦波的 时段内的数据。在实际应用中，还可以利用电网A相7a的每个正弦波的负半周期内的数据来计算波形重合度，具体地，可以在电网A相7a的每个正弦波的负半周期结束时，计算负半周期内电网A相7a的电压真实值中小于0的个数、以及在对应于该负半周期内机组A相6a的电压真实值中小于的个数，此时，波形重合度的表达式可以为：

[0045]

[0046] 其中，λ-为负波形重合度， 为在正弦波的负半周期内机组A相6a的电压真实值中小于0的个数， 为在正弦波的负半周期内电网A相7a的电压真实值中小于0的个数。当计算得知第一重合度λ-接近1且落入预设波形重合度范围，则可以判断机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形基本重合.

[0047] 上述计算波形重合度的方式中，所利用的数据为电网A相7a的每个正弦波的正半周期内或负半周期内的数据，即所利用的数据为每个正弦波的 时段或 时段内的数据，在实际应用中，即所利用的数据也可以包括正半周期内的部分时段内的数据和负半周期内的部分时段内的数据，例如，所利用的数据可以为每个正弦波的 时段内的数据，此时，在每个正弦波的 时段内，电网A相7a的电压真实值中，部分大于0，另+ -一部分则小于0，此时则需要同时计算正波形重合度λ和负波形重合度λ，即统计电网A相7a的电压真实值中大于0的个数 电网A相7a的电压真实值中小于0的个数 机组A相6a的电压真实值中大于0的个数 机组A相6a的电压真实值中小于0的个数 然后根据公式(1)和公式(2)，计算得到正波形重合度λ+和负波形重合度λ-，当正波形重合度λ+接近1并-
落入预设波形重合度范围、且负波形重合度λ接近1并落入预设波形重合度范围，则可以判断机组A相6a的电压波形与电网A相7a的电压波形基本重合。

[0048] 在本发明实施例中，将波形重合度这一指标数字化，可以提高波形重合度的精度，从而进一步改善对热电联产机组6是否满足相位的条件进行判断时的误差，降低对热电联产机组进行准同期并网操作时热电联产机组受到的冲击。

[0049] 另外，采用数据统计的方式来计算波形重合度，可以简化波形重合度的计算过程，并可以缩短对波形重合度进行计算时的时间，快速计算出合闸提前角，提高合闸精度，例如，可以在设定时段(正半周期、负半周期等)结束后的一个扫描周期内，即可以完成波形重合度的计算。

[0050] 在上述实施例中，第一数据采集单元1分别与热电联产机组6和电网7连接，通过第一数据采集单元1可以采集电网第一相的电压真实值、机组第一相的电压真实值、及电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，在实际应用中，第一数据采集单元1分别与热电联产机组6和电网7连接的连接方式可以采用如下方式：请参阅图1和图3，第一采集单元包括第一管脚1a、第二管脚1b、第三管脚1c和第四管脚1d，其中，第一管脚1a与机组第一相连接，第一采集单元1经第一管脚1a采集在机组第一相的电压真实值；第二管脚1b与电网第一相连接，第一采集单元1经第二管脚1b采集在电网第一相的电压真实值；第一采集单元1经第三管脚1c和第四管脚1d采集滑差电压。具体地，还可以设置包括高压侧和低压侧的变压器5，高压侧的一端与机组第二相连接，高压侧的另一端与电网第二相连接，低压侧的一端与第三管脚1c连接，低压侧的另一端与第四管脚1d连接。变压器5的设置，可以将电网7的高压和热电联产机组6的高压降低后，传输至第一数据采集单元1的第三管脚1c和第四管脚1d，如此设计，与直接将第三管脚1c与机组第二相连接、将第四管脚1d与电网第二相连接相比，可以防止因第三管脚1c和第四管脚1d长期接收高压而造成第一数据采集单元1的使用寿命缩短。

[0051] 请继续参阅图3，在本发明实施例中，可以将第三管脚1c或第四管脚1d接地，例如，将第三管脚1c接地时，当采集电网第二相与机组第二相之间的滑差电压时，则只需要得知第四管脚1d的电压，即可以获得电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，或者，将第四管脚1d接地时，当采集电网第二相与机组第二相之间的滑差电压时，则只需要得知第三管脚1c的电压，即可以获得电网第二相与机组第二相之间的滑差电压。如此设计，可以简化采集电网第二相与机组第二相之间的滑差电压的过程。

[0052] 请继续参阅图1，本发明实施例提供的热电联产机组控制器还包括第二数据采集单元2和第三数据采集单元3，其中，第二数据采集单元2与电网7连接，第二数据采集单元2用于采集并入点的电压和频率；第三数据采集单元3与热电联产机组6连接，第三数据采集单元3用于采集热电联产机组6的电压和频率；中央处理单元4还用于根据并入点的电压和频率、热电联产机组6的电压和频率，计算热电联产机组6与并入点之间的电压差和频率差。

[0053] 具体地，请继续参阅图1，第二数据采集单元2与电网7连接，其中，第二数据采集单元2包括三个管脚，一个管脚与电网A相7a连接，一个管脚与电网B相7b连接，一个管脚与电网C相7c连接；第三数据采集单元3与热电联产机组6连接，其中，第三数据采集单元3包括三个管脚，一个管脚与机组A相6a连接，一个管脚与机组B相6b连接，一个管脚与机组C相6c连接。

[0054] 利用本发明实施例提供的热电联产机组控制器判断热电联产机组6是否满足相位的条件之前，可以先通过第二数据采集单元2采集并入点的电压和频率，通过第三数据采集单元3采集热电联产机组6的电压和频率；然后通过中央处理单元4，根据第二数据采集单元2所采集的并入点的电压和频率、第三数据采集单元3所采集的热电联产机组6的电压和频率，计算热电联产机组6与并入点之间的电压差和频率差。

[0055] 然后根据计算得到的热电联产机组6与并入点之间的电压差和频率差，通过中央处理单元4自动判断是否满足：电压差小于或等于预设电压差、频率差小于或等于预设频率差，当满足电压差小于或等于预设电压差、频率差小于或等于预设频率差时，此时，热电联产机组6满足准同期并网操作的电压和频率的条件，即满足：热电联产机组6的电压与电网7中热电联产机组6的并入点的电压基本相同、热电联产机组6的频率与电网7中热电联产机组6的并入点的频率基本相同；当不满足电压差小于或等于预设电压差、频率差小于或等于预设频率差时，则热电联产机组6不满足准同期并网操作的电压和频率的条件，此时，则需要对热电联产机组6的电压和频率进行调节，以使热电联产机组6的电压和频率。

[0056] 当判断得知满足电压差小于或等于预设电压差、频率差小于或等于预设频率差后，中央处理单元4则可以根据第一数据采集单元1所采集的电网第一相的电压真实值和机组第一相的电压真实值，计算机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度，并结合第一数据采集单元1所采集的电网第二相与机组第二相之间的滑差电压，判断是否满足：热电联产机组的相序与电网7中热电联产机组的相序相同、热电联产机组的电压的相位与电网7中热电联产机组的并入点的电压的相位基本相同，当满足：热电联产机组的相序与电网7中热电联产机组的相序相同、热电联产机组的电压的相位与电网7中热电联产机组的并入点的电压的相位基本相同时，即热电联产机组6满足准同期并网操作的条件，此时即可根据断路器合闸提前时间，确定准通知其并网操作的时间，控制热电联产机组6并入电网7中。

[0057] 上述实施例中，第三数据采集单元3还可以用于采集热电联产机组6的电流、有功功率、无功功率、功率因数和电度等参数。当热电联产机组6并入电网7后，通过第三数据采集单元3采集并入电网7后的热电联产机组6的电流，可以对并入电网7后的热电联产机组6的电流进行监控，防止并入电网7后的热电联产机组6工作在过流状态，方便对并入电网7后的热电联产机组6进行保护；当热电联产机组6并入电网7后，通过第三数据采集单元3采集并入电网7后的热电联产机组6的有功功率、无功功率和功率因数，可以实现对并入电网7后的热电联产机组6进行有功功率控制和无功功率控制；当热电联产机组6并入电网7后，通过第三数据采集单元3采集并入电网7后的热电联产机组6的电度，可以获得并入电网7后的热电联产机组6的发电量。

[0058] 另外，在本发明实施例中，第三数据采集单元3可以采集热电联产机组6的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等，因而可以根据热电联产机组6的电压、电流、有功功率和无功功率，来对热电联产机组6进行离网保护，同时，还可以对热电联产机组6的孤网运行进行控制。

[0059] 在上述实施例中，第一数据采集单元1、第二数据采集单元2、第三数据采集单元3和中央处理单元4的选择可以为多种，在本发明实施例中，第二数据采集单元2和第三数据采集单元3均为EL3403；第一数据采集单元1为EL3773；中央处理单元4为可编程逻辑控制模块(Programmable Logic

[0060] Controller，PLC)，例如，中央处理单元4可以为CX5020，通过上述各单元的组合，实现热电联产机组控制器的结构的简化。

[0061] 请参阅图1，本发明实施例提供的热电联产机组控制器还包括分别与中央处理单元中央处理单元4连接的机组数字量输入单元8、机组数字量输出单元9、机组模拟量输入单元10和机组模拟量输出单元11，其中，机组数字量输入单元8用于采集热电联产机组6的开关量参数；机组数字量输出单元9用于向热电联产机组6输出开关量参数，控制热电联产机组6的开关量状态；机组模拟量输入单元10用于采集热电联产机组6的模拟量参数；机组模拟量输出单元11用于向热电联产机组6输出模拟量参数，控制热电联产机组6的模拟量状态。

[0062] 举例来说，热电联产机组6包括以燃气为燃料的发动机、利用发动机的机械能发电的发电机、以及利用发动机运行时产生的热能为外界供热的热循环系统，其中，热电联产机组6的开关量参数包括将热电联产机组6并入电网的并网断路器的开关量参数、为发动机提供燃气的燃气开关阀的开关量参数、为发动机的冷却液循环提供动力和控制发动机的冷却液压力的水泵的开关量参数、用于控制发动机的冷却液循环的流通阀的开关量参数、控制热循环系统中供水压力和供水流量的供水开关阀的开关量参数等；热电联产机组6的模拟量参数包括发动机的冷却液温度、发动机的冷却液压力、热循环系统的供水温度、热循环系统的供水压力、热循环系统的供水流量等，通过机组数字量输入单元8采集上述开关量参数、通过机组模拟量输入单元10采集上述模拟量参数，中央处理单元4根据机组数字量输入单元8所采集的开关量参数、机组模拟量输入单元10所采集的模拟量参数，得到需要调整的开关量参数和模拟量参数，并经机组数字量输出单元9和机组模拟量输出单元11分别对相应的阀(流通阀、供水开关阀等)、装置(并网断路器、水泵等)等进行对应控制，实现采用本发明实施例提供的热电联产机组控制器对热电联产机组的热循环系统、燃气系统等的控制。

[0063] 为了更清楚地阐述本发明实施例提供的热电联产机组控制器，下面举例进行说明。举例来说，本发明实施例提供的热电联产机组控制器用于对热电联产机组进行控制时，假定热电联产机组为150kw热电联产机组，150kw热电联产机组包括燃气发电机和150kw励磁同步发电机，燃气发电机分别与燃气系统和热循环系统连接，燃气系统为燃气发电机提供燃料，燃气发电机工作时产生的热量则进入热循环系统中，燃气发电机作为原动机拖动150kw励磁同步发电机。将该150kw热电联产机组并入电网7时，可以理解为将150kw励磁同步发电机并入电网7。

[0064] 热电联产机组控制器包括第一数据采集单元1、第二数据采集单元2、第三数据采集单元3和中央处理单元4，其中，第一数据采集单元1分别与电网7和150kw励磁同步发电机连接，第一数据采集单元1用于采集电网7中150kw励磁同步发电机的并入点的电网第一相的电压真实值、150kw励磁同步发电机的机组第一相的电压真实值、及并入点的电网第二相与150kw励磁同步发电机的机组第二相之间的滑差电压；第二数据采集单元2与电网7连接，第二数据采集单元2用于采集并入点的电压和频率；第三数据采集单元3与150kw励磁同步发电机连接，第三数据采集单元3用于采集150kw励磁同步发电机的电压和频率；中央处理单元4分别与第一数据采集单元1、第二数据采集单元2和第三数据采集单元3连接，中央处理单元4根据并入点的电压和频率、150kw励磁同步发电机的电压和频率，计算150kw励磁同步发电机与并入点之间的电压差和频率差，中央处理单元4根据第一数据采集单元1所采集的电网第一相的电压真实值和机组第一相的电压真实值，计算机组第一相的电压波形与电网第一相的电压波形的波形重合度。

[0065] 热电联产机组控制器还包括机组数字量输入单元8、机组数字量输出单元9、机组模拟量输入单元10和机组模拟量输出单元11，其中，机组数字量输入单元8与中央处理单元4连接，机组数字量输入单元8包括两个EL1809，用于采集150kw热电联产机组中的开关量参数，例如热电联产机组中各个开关或/和闸的工作状态将150kw热电联产机组并入电网的并网开关阀的开关量参数、为燃气发电机提供燃气的燃气开关阀的开关量参数、控制燃气发电机的冷却液压力的水泵的开关量参数、控制热循环系统中供水压力和供水流量的供水开关阀的开关量参数等；机组数字量输出单元9与中央处理单元4连接，机组数字量输出单元9包括一个EL2809，用于根据中央处理单元4的指令向150kw热电联产机组输出开关量参数，例如向将150kw热电联产机组并入电网的并网开关阀输出对应的开关量参数、向为燃气发电机提供燃气的燃气开关阀输出对应的开关量参数、向控制燃气发电机的冷却液压力的水泵输出对应的开关量参数、向控制热循环系统中供水压力和供水流量的供水开关阀输出对应的开关量参数，控制150kw热电联产机组中开关、闸、装置等的开关量状态，以控制150kw热电联产机组中阀、装置等的工作状态；机组模拟量输入单元10与中央处理单元4连接，机组模拟量输入单元10包括两个EL3208和一个EL3058，其中，两个EL3208完成对150kw热电联产机组中的所有温度传感器所显示的温度进行采集，例如，对燃气发电机的冷却液温度进行采集、对热循环系统中供水温度进行采集等，EL3058完成对150kw热电联产机组中4mA～
20mA压力信号和4mA～20mA流量信号的采集，例如，对燃气发电机的冷却液压力和冷却液流量进行采集、对热循环系统中供水压力和供水流量进行采集；机组模拟量输出单元11与中央处理单元4连接，机组模拟量输出单元11包括一个EL4134，用于完成对150kw热电联产机组中的所有模拟量输出的控制，其中包括对燃气发电机的冷却液压力的调压控制、对燃气发电机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)的功率控制、及对燃气发电机的冷却液温度控制。

[0066] 通过机组数字量输入单元8对150kw热电联产机组中的开关量参数的采集、及通过机组模拟量输入单元10对150kw热电联产机组中的模拟量参数采集，以使中央处理单元4及时获得150kw热电联产机组的工作状态，并通过机组数字量输出单元9向150kw热电联产机组输出开关量参数、及通过机组模拟量输出单元11向150kw热电联产机组输出模拟量参数，以实现中央处理单元4对150kw热电联产机组的工作状态的控制，实现对150kw热电联产机组的相序、电压、频率和相位的调整，使150kw热电联产机组满足准同期并网操作的条件，实现对150kw热电联产机组进准同期并网操作的同时，还可以实现对150kw热电联产机组的热循环系统、燃气系统等的控制。

[0067] 在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0068] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。