專利名稱:一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其包括柜體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；所述柜體結(jié)構(gòu)包括型材框架、模數(shù)化孔距和帶玻璃防護(hù)門；所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)控模塊、充電模塊、交流配電、避雷裝置、直流饋電輸出、母線電壓調(diào)節(jié)、閃光輸出和蓄電池；所述監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)管理，對系統(tǒng)的交流、直流、開關(guān)量、絕緣監(jiān)控單元蓄電池巡檢儀中采集到的信號進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺遠(yuǎn)程通訊功能。本實(shí)用新型運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾性好、紋波系數(shù)小、穩(wěn)流精度高，保護(hù)功能完善，可實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和無人值班。
【專利說明】 一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，直流電源屏用作直流操作，繼電保護(hù)，控制信號，事故照明等不停電的直流電源。完全保障開關(guān)任意時(shí)間分合閘、適時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行，是高壓配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。直流電源屏適用于電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站、高層建筑、廠礦企業(yè)用戶變電站、智能小區(qū)、自備電廠、開閉所、冶金、石油石化等需要直流操作電源的場所。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其包括柜體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；所述柜體結(jié)構(gòu)包括型材框架、模數(shù)化孔距和帶玻璃防護(hù)門；所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)控模塊、充電模塊、交流配電、避雷裝置、直流饋電輸出、母線電壓調(diào)節(jié)、閃光輸出和蓄電池；
[0006]所述監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)管理，對系統(tǒng)的交流、直流、開關(guān)量、絕緣監(jiān)控單元蓄電池巡檢儀中采集到的信號進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺遠(yuǎn)程通訊功能。
[0007]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控模塊中的交流檢測單元測量雙路三相交流輸入電壓、電流、交流接觸狀態(tài)；通過RS485串行接口將檢測的信息傳送給所述電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)；根據(jù)測量的交流輸入電壓自動完成兩路交流輸入自動切換，實(shí)現(xiàn)兩路交流互為備用供電。
[0008]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控模塊中的直流饋電監(jiān)控單元，測量直流饋電的輸出參數(shù)和饋電元件的工作狀態(tài)；監(jiān)測合母輸出電壓、電流；控母輸出電壓、電流、電池充放電電流和環(huán)境溫度等模擬量；通過所述RS485串行接口將檢測的信息傳送給所述電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)。
[0009]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控模塊中的開關(guān)量監(jiān)控單元，將電池熔斷器狀態(tài)、電池開關(guān)狀態(tài)、合閘開關(guān)狀態(tài)、控制開關(guān)狀態(tài)、絕緣監(jiān)察繼電器狀態(tài)降壓模塊工作狀態(tài)等開關(guān)量采集到監(jiān)控單元中，通過所述RS485串行接口上報(bào)至所述監(jiān)控模塊。
[0010]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控模塊中的絕緣監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路絕緣狀態(tài)監(jiān)測，產(chǎn)生告警信號并上至所述監(jiān)控木塊，同時(shí)具有告警干接點(diǎn)輸出。
[0011]進(jìn)一步地，所述充電模塊可完成AC/DC變換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。
[0012]進(jìn)一步地，所述交流配電將交流電源引入分配至各個(gè)模塊。
[0013]進(jìn)一步地，所述避雷裝置使用C級防雷器，防止交流處引進(jìn)浪涌及雷擊，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0014]進(jìn)一步地，所述直流饋電輸出將直流輸出電源分配至每一路輸出；所述母線電壓調(diào)節(jié)控制降壓硅鏈投入節(jié)數(shù)，使直流母線電壓保持在額定范圍。
[0015]進(jìn)一步地，所述蓄電池在交流斷電時(shí)，由蓄電池對直流負(fù)荷供電；合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對其進(jìn)行供電。
[0016]工作原理:
[0017]兩路市電經(jīng)過交流切換輸入一路交流，給各個(gè)充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，給蓄電池充電，同時(shí)給合閘母線負(fù)載供電，另外合閘母線通過降壓裝置給控制母線供電；
[0018]系統(tǒng)中的各監(jiān)控單元受主監(jiān)控的管理和控制，通過通訊線將各監(jiān)控單元采集的信息送給主監(jiān)控統(tǒng)一管理。主監(jiān)控顯示直流系統(tǒng)各種信息，用戶也可觸摸顯示屏查詢信息及操作，系統(tǒng)信息還可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0019]系統(tǒng)除交流監(jiān)控、直流監(jiān)控、開關(guān)量監(jiān)控等基礎(chǔ)單元外，還可以配置絕緣監(jiān)測、電池巡檢等功能單元，用來對直流系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控。
[0020]蓄電池巡檢儀PMU-Bl:支持18節(jié)蓄電池單體電壓監(jiān)測，負(fù)責(zé)采集兩組環(huán)境溫度，測量精度可達(dá)5%，受主監(jiān)控器控制；BAT-108:提供108節(jié)單體電池檢測，可測量任意規(guī)格電池，或者多節(jié)電池串連測量；提供電池總電壓與電池電流的測量；提供電池溫度監(jiān)測，監(jiān)測電池體表溫度或電池安裝環(huán)境溫度；通過LCD和按鍵校準(zhǔn)各種測量值；有標(biāo)準(zhǔn)RS-232和RS485接口，直接與上位機(jī)通訊；系統(tǒng)配備IXD顯示屏、薄膜鍵盤、聲光告警器；通過IXD顯示屏顯示系統(tǒng)工作信息；通過薄膜鍵盤配合LCD顯示可以方便快捷的完成系統(tǒng)的配置和參數(shù)的修改；系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置參數(shù)自動處理系統(tǒng)告警，并用漢字顯示系統(tǒng)故障內(nèi)容，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警。
[0021]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果是:
[0022]本實(shí)用新型具有多種型號和規(guī)格能滿足大、中、小型發(fā)電廠、變電站和各行業(yè)對直流屏電源的需求。其主要性能特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定抗干擾性好、紋波系數(shù)小、穩(wěn)流精度高。此外，還具備較完善的保護(hù)功能；調(diào)整設(shè)定既直觀又方便，兩路交流輸入，通過微機(jī)控制能夠自動切換，可靠性強(qiáng)。嚴(yán)格按照蓄電池充電曲線對蓄電池進(jìn)行充電可避免過充和欠充現(xiàn)象，延長了電池使用壽命。還具有電池巡檢功能并對各工作點(diǎn)能夠跟蹤檢測實(shí)現(xiàn)多重保護(hù)，而通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與上位計(jì)算機(jī)通訊可實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和無人值班。
【附圖說明】
[0023]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0024]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其包括柜體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；所述柜體結(jié)構(gòu)包括型材框架、模數(shù)化孔距和帶玻璃防護(hù)門；所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)控模塊、充電模塊、交流配電、避雷裝置、直流饋電輸出、母線電壓調(diào)節(jié)、閃光輸出和蓄電池；
[0027]所述監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)管理，對系統(tǒng)的交流、直流、開關(guān)量、絕緣監(jiān)控單元蓄電池巡檢儀中采集到的信號進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺遠(yuǎn)程通訊功能。
[0028]所述監(jiān)控模塊中的交流檢測單元測量雙路三相交流輸入電壓、電流、交流接觸狀態(tài)；通過RS485串行接口將檢測的信息傳送給所述電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)；根據(jù)測量的交流輸入電壓自動完成兩路交流輸入自動切換，實(shí)現(xiàn)兩路交流互為備用供電。
[0029]所述監(jiān)控模塊中的直流饋電監(jiān)控單元，測量直流饋電的輸出參數(shù)和饋電元件的工作狀態(tài)；監(jiān)測合母輸出電壓、電流；控母輸出電壓、電流、電池充放電電流和環(huán)境溫度等模擬量；通過所述RS485串行接口將檢測的信息傳送給所述電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)。
[0030]所述監(jiān)控模塊中的開關(guān)量監(jiān)控單元，將電池熔斷器狀態(tài)、電池開關(guān)狀態(tài)、合閘開關(guān)狀態(tài)、控制開關(guān)狀態(tài)、絕緣監(jiān)察繼電器狀態(tài)降壓模塊工作狀態(tài)等開關(guān)量采集到監(jiān)控單元中，通過所述RS485串行接口上報(bào)至所述監(jiān)控模塊。
[0031]所述監(jiān)控模塊中的絕緣監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路絕緣狀態(tài)監(jiān)測，產(chǎn)生告警信號并上至所述監(jiān)控木塊，同時(shí)具有告警干接點(diǎn)輸出。
[0032]所述充電模塊可完成AC/DC變換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。
[0033]所述交流配電將交流電源引入分配至各個(gè)模塊。
[0034]所述避雷裝置使用C級防雷器，防止交流處引進(jìn)浪涌及雷擊，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0035]所述直流饋電輸出將直流輸出電源分配至每一路輸出；所述母線電壓調(diào)節(jié)控制降壓硅鏈投入節(jié)數(shù)，使直流母線電壓保持在額定范圍。
[0036]所述蓄電池在交流斷電時(shí)，由蓄電池對直流負(fù)荷供電；合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對其進(jìn)行供電。
[0037]監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)采用模塊式集散結(jié)構(gòu)，各單元功能相對獨(dú)立，單元故障不會在系統(tǒng)中擴(kuò)散，因而系統(tǒng)具有極高的可靠性。監(jiān)控系統(tǒng)采用三級控制管理結(jié)構(gòu)，最高一級為系統(tǒng)控制后臺或電力自動化系統(tǒng)，通過RS232/RS485與系統(tǒng)監(jiān)控模式連接；系統(tǒng)監(jiān)控模塊為監(jiān)控系統(tǒng)的第二級，監(jiān)控系統(tǒng)的底層由交流配電監(jiān)控單元、直流監(jiān)控單元和開關(guān)量監(jiān)控單元構(gòu)成。交流配電將空單元、模塊監(jiān)控單元和直流饋電單元內(nèi)部均采用微機(jī)處理技術(shù)，負(fù)責(zé)檢測各部件的運(yùn)行參數(shù)和工作狀態(tài)，執(zhí)行從上級監(jiān)控發(fā)出的監(jiān)控命令，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
[0038]三相交流輸入首先進(jìn)行防雷處理和EMI濾波，然后經(jīng)整流轉(zhuǎn)換為高壓直流，再通過全橋PWM電路逆變?yōu)楦哳l交流，經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后通過高頻整流濾波成為直流電，最后經(jīng)EMI濾波和防反接保護(hù)輸出。整流模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)交流-直流變換。整流模塊可以在自動和手動兩種工作方式下工作。高頻整流模塊特點(diǎn):采用先進(jìn)的高頻移相諧振軟開關(guān)技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率高；；模塊采用輸出無級限流方式，可根據(jù)負(fù)載電流的大小和電
[0039]池容量由系統(tǒng)監(jiān)控模塊選擇，限流點(diǎn)穩(wěn)流精度優(yōu)于±1% ;;采用低差自主均流技術(shù)，多個(gè)模塊并機(jī)運(yùn)行時(shí)，具有理想的均流性能；采用一體化的輸入輸出及通訊端口，并設(shè)計(jì)為可帶電插拔，方便模塊的更換，使系統(tǒng)維護(hù)變得安全、簡單、高效；具有完整的告警和保護(hù)功能；能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機(jī)通訊，具有“四遙”接口。
[0040]電池組是直流系統(tǒng)中重要的組成部分，對電池組良好的維護(hù)和監(jiān)測顯得尤其重要。本實(shí)用新型監(jiān)控模塊具有先進(jìn)的電池管理功能，可以嚴(yán)格按照電池的充放電曲線對電池進(jìn)行管理。
[0041]閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下必須對蓄電池充電電壓做相應(yīng)的調(diào)整才能保障電池處于最佳狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)可以監(jiān)測電池溫度；用戶可根據(jù)電池廠家提供的參數(shù)，選擇使用電池溫度補(bǔ)償功能，選擇此功能后系統(tǒng)監(jiān)測電池溫度，自動調(diào)整電池充電電壓，使電池工作在最佳狀態(tài)。
[0042]當(dāng)電池長期不用或長期處于浮充狀態(tài)，電池極板的活性物質(zhì)很易硫化，當(dāng)活性物質(zhì)越來越少時(shí)，電池的放電能力也越來越差，直至放不出電。此外，由于電池之間的離散性，單體電池之間的實(shí)際電壓不盡相同，電池標(biāo)稱的浮充電壓只是一種均值，所選定的浮充電壓并不能滿足每一節(jié)電池的要求，如果電池長期處于浮充狀態(tài)，其結(jié)果必定是，部分電池的電量能保證充滿，而有一部分電池是無法充滿的，這一部分電池表現(xiàn)出來的電壓是虛的，需要放電時(shí)，其放電能力很差。因此，要求充電系統(tǒng)具備定期對電池作維護(hù)性的均充活化功能，以免電池硫化、虛充，確保電池的放電能力和使用壽命。
[0043]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，包括柜體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；所述柜體結(jié)構(gòu)包括型材框架、模數(shù)化孔距和帶玻璃防護(hù)門；所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)控模塊、充電模塊、交流配電、避雷裝置、直流饋電輸出、母線電壓調(diào)節(jié)、閃光輸出和蓄電池； 所述監(jiān)控模塊進(jìn)行系統(tǒng)管理，對系統(tǒng)的交流、直流、開關(guān)量、絕緣監(jiān)控單元蓄電池巡檢儀中采集到的信號進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺遠(yuǎn)程通訊功能。2.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述監(jiān)控模塊中的交流檢測單元測量雙路三相交流輸入電壓、電流、交流接觸狀態(tài)；通過RS485串行接口將檢測的信息傳送給所述電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)；根據(jù)測量的交流輸入電壓自動完成兩路交流輸入自動切換，實(shí)現(xiàn)兩路交流互為備用供電。3.如權(quán)利要求2所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述監(jiān)控模塊中的直流饋電監(jiān)控單元，測量直流饋電的輸出參數(shù)和饋電元件的工作狀態(tài)；監(jiān)測合母輸出電壓、電流；控母輸出電壓、電流、電池充放電電流和環(huán)境溫度模擬量；通過所述RS485串行接口將檢測的信息傳送給所述電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)。4.如權(quán)利要求2所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述監(jiān)控模塊中的開關(guān)量監(jiān)控單元，將電池熔斷器狀態(tài)、電池開關(guān)狀態(tài)、合閘開關(guān)狀態(tài)、控制開關(guān)狀態(tài)、絕緣監(jiān)察繼電器狀態(tài)降壓模塊工作狀態(tài)開關(guān)量采集到監(jiān)控單元中，通過所述RS485串行接口上報(bào)至所述監(jiān)控模塊。5.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述監(jiān)控模塊中的絕緣監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)母線和支路絕緣狀態(tài)監(jiān)測，產(chǎn)生告警信號并上至所述監(jiān)控木塊，同時(shí)具有告警干接點(diǎn)輸出。6.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述充電模塊可完成AC/DC變換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。7.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述交流配電將交流電源引入分配至各個(gè)模塊。8.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述避雷裝置使用C級防雷器，防止交流處引進(jìn)浪涌及雷擊，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。9.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述直流饋電輸出將直流輸出電源分配至每一路輸出；所述母線電壓調(diào)節(jié)控制降壓硅鏈投入節(jié)數(shù)，使直流母線電壓保持在額定范圍。10.如權(quán)利要求1所述的智能高頻開關(guān)微機(jī)監(jiān)控直流電源屏，其特征在于，所述蓄電池在交流斷電時(shí)，由蓄電池對直流負(fù)荷供電；合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對其進(jìn)行供電。
【文檔編號】H02J9-06GK204290466SQ201420426033
【發(fā)明者】車曉明, 宋寵明, 姜景濤, 余春濤, 馮寶升 [申請人]新疆特變電工自控設(shè)備有限公司