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(duì)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(hào)進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)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(hào)，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(duì)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(hào)進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)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(dòng)完成兩路交流輸入自動(dòng)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(hào)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(jí)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(duì)直流負(fù)荷供電；合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對(duì)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(duì)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(dòng)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(hào)和規(guī)格能滿足大、中、小型發(fā)電廠、變電站和各行業(yè)對(duì)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(dòng)切換，可靠性強(qiáng)。嚴(yán)格按照蓄電池充電曲線對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(hào)進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)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(dòng)完成兩路交流輸入自動(dòng)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(hào)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(jí)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(duì)直流負(fù)荷供電；合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對(duì)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(duì)獨(dú)立，單元故障不會(huì)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(jí)控制管理結(jié)構(gòu)，最高一級(jí)為系統(tǒng)控制后臺(tái)或電力自動(dòng)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(jí)，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(jí)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(dòng)和手動(dòng)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(jí)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)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(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)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(duì)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(hào)進(jìn)行統(tǒng)一智能化管理、系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)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(dòng)完成兩路交流輸入自動(dòng)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(hào)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(jí)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(duì)直流負(fù)荷供電；合閘大電流輸出時(shí)也由蓄電池對(duì)其進(jìn)行供電。
【文檔編號(hào)】H02J9-06GK204290466SQ201420426033
【發(fā)明者】車曉明, 宋寵明, 姜景濤, 余春濤, 馮寶升 [申請(qǐng)人]新疆特變電工自控設(shè)備有限公司