遠距離供電電源發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種遠距離供電技術領域，具體地說是遠距離供電電源發(fā)生器。
【背景技術】
[0002]高速公路各種監(jiān)控設備普遍采用集中或相對集中供電，所用電源從發(fā)電廠或附近地區(qū)的高壓電網(wǎng)引出，送至高速公路自己的變電所，經(jīng)過低壓變壓器產(chǎn)生220V或380V交流電，之后通過電力電纜向遠距離監(jiān)控設備供電。
[0003]高速公路機電工程中的供電方式呈帶狀式，供電距離長，負荷相對小而且分散。其變電站一般設置在管理中心、收費站、服務區(qū)或養(yǎng)護工區(qū)內(nèi)，供電間隔為20-30公里。對中長距離的輸電而言，各不同的廠商設計不同的遠距離供電系統(tǒng)，采用直流或者交流方式對公路沿線設備進行供電。如:直流遠程供電系統(tǒng)和方法(專利號:201010128050X)、一種用于公路遠距離供電的高可靠恒流轉恒壓裝置(專利號:2013107529685)等。
[0004]高速公路遠距離配電系統(tǒng)，具有工作環(huán)境惡劣、維護工作復雜、故障定位難、傳送距離長、負荷電源需求各異等自身特征，因此其供配電系統(tǒng)不僅要解決上述難題，同時要具有極高的穩(wěn)定性，以確保公路機電系統(tǒng)的正常工作。目前高速公路中已有的遠距離供電系統(tǒng)主要采用直流電壓配電網(wǎng)或交流電壓配電網(wǎng)，而在使用電壓配電方式，會產(chǎn)生諸多不足:
[0005]I)遠距離供電系統(tǒng)的遠端，尤其是靠近末端，發(fā)生短路或斷路故障時，系統(tǒng)電壓變化較小，供電電源發(fā)生器很難感知，造成故障難以確認以及故障定位極其困難，甚至容易因此發(fā)生安全事故；
[0006]2)采用直流電壓配電網(wǎng)的遠距離供電系統(tǒng)，為了適應不同負載的電源需求，多數(shù)時間需要增加DC/AC直流到交流的轉換模塊，降低了電源的使用效率，增加了故障點。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的技術任務是針對以上不足，提供遠距離供電電源發(fā)生器，來解決遠距離供電系統(tǒng)中故障難以確認以及故障定位困難的問題。
[0008]本實用新型的技術任務是按以下方式實現(xiàn)的，
[0009]遠距離供電電源發(fā)生器，包括輸入端、輸出端、防雷器、隔離變壓器、T接變壓器、可變電容器陣列、固定電容器、自耦升壓變壓器、EMI濾波防雷器、采樣電路、控制器、電力載波調制解調電路、故障檢測控制器；采樣電路包括電壓采樣電路1、電壓采樣電路II及電流米樣電路；
[0010]輸入端、防雷器、隔離變壓器、T接變壓器、固定電容器、自耦升壓變壓器、EMI濾波防雷器、輸出端依次串聯(lián)；可變電容器陣列并聯(lián)于T接變壓器的二次側；控制器通過控制信號控制可變電容器陣列與自耦升壓變壓器；電壓采樣電路I連接在隔離變壓器的二次側和T接變壓器的一次側之間，且電壓采樣電路I連接控制器；電壓采樣電路II及電流采樣電路的一端均連接控制器，另一端連接在輸出端；故障檢測控制器通過總線與電力載波調制解調電路通信和控制；電力載波調制解調電路一端連接故障檢測控制器，另一端連接在輸出端。
[0011]遠距離供電電源發(fā)生器，交流電源連接到遠距離供電電源發(fā)生器的輸入端，遠距離供電電源發(fā)生器的輸出端通過電源轉換器連接至負載；
[0012]防雷器:用于應對戶外條件下的雷擊干擾；
[0013]隔離變壓器:用于使遠距離供電電源發(fā)生器與外部電網(wǎng)電氣隔離；
[0014]T接變壓器:用于將輸入的三相交流電壓變?yōu)閱蜗嘟涣麟妷海?br>[0015]可變電容器陣列:用于改變電容大小，在輸入的三相交流電發(fā)生移相或缺相時調整輸出相位；
[0016]固定電容器:用于濾除高頻雜波；
[0017]自耦升壓變壓器:用于根據(jù)負載情況對輸入電壓按不同變比進行升壓調節(jié)；
[0018]EMI濾波防雷器:用于對輸出進行EMI濾波和防雷功能；
[0019]采樣電路:用于對輸入輸出電壓或電流進行采樣，完成反饋控制，包括電壓采樣電路1、電壓采樣電路II及電流采樣電路；
[0020]控制器:根據(jù)采樣電路的采樣值對可變電容器陣列與自耦升壓變壓器進行控制；
[0021]電力載波調制解調電路:用于通過電力線載波與遠距離供電電源發(fā)生器進行通Is ;
[0022]故障檢測控制器:根據(jù)電力載波調制解調電路反饋的故障情況對遠距離供電電源發(fā)生器進行控制，切斷故障線路。
[0023]遠距離供電電源發(fā)生器，自耦升壓變壓器為單相自耦升壓變壓器。
[0024]遠距離供電電源發(fā)生器，控制器為MCU或DSP。
[0025]遠距離供電電源發(fā)生器，可變電容器陣列包含并聯(lián)在一起的多個不同的陣列電容，每個陣列配備一個可控硅，該可控硅由所述控制器的控制信號控制，可控硅用于并入或斷開所在的電容陣列。
[0026]遠距離供電電源發(fā)生器，自耦升壓變壓器包括具有多個抽頭的輸入端和輸出端，每個抽頭配備一個可控硅，該可控硅由所述控制器的控制信號控制，用于輸入電壓的接入調整，可控硅用于開通或斷開所在抽頭。
[0027]本實用新型的遠距離供電電源發(fā)生器具有以下優(yōu)點:
[0028]( I )、遠距離供電電源發(fā)生器無高頻開關器件，設備可靠性極高；
[0029]( 2 )、遠距離供電電源發(fā)生器具有電壓相位內(nèi)環(huán)控制，通過可變電容器陣列精確控制相位；控制器控制策略生成控制信號，達到對可變電容器陣列的線性控制，結合T接變壓器，可在交流電源發(fā)生移相或缺相的情況下精確控制T接變壓器的單相的電壓相位和電源輸出質量，為后續(xù)電路提供良好的輸入信號基礎；
[0030](3)、遠距離供電電源發(fā)生器具有功率外環(huán)控制，根據(jù)負載變化調整設備輸出功率，提升電能利用率；控制器通過控制信號控制自耦升壓變壓器來調整輸出功率和無功含量，確保輸出電壓的精確穩(wěn)壓及電源質量；
[0031](4)、負載穩(wěn)定時，系統(tǒng)工作在線性狀態(tài)，穩(wěn)定性極高；
[0032](5)、負載突變時，設備輸出功率緩慢提升，有效減少負載對遠距離供電電源發(fā)生器的沖擊，進一步提尚系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
[0033]( 6 )遠距離供電電源發(fā)生器具有電壓內(nèi)環(huán)控制，通過可自耦升壓變壓器精確控制輸出電壓。
【附圖說明】
[0034]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0035]附圖1為遠距離供電電源發(fā)生器的電路結構框圖；
[0036]附圖2為遠距離供電電源發(fā)生器使用狀態(tài)連接框圖。
【具體實施方式】
[0037]參照說明書附圖和具體實施例對本實用新型的遠距離供電電源發(fā)生器作以下詳細地說明。
[0038]實施例1:
[0039]本實用新型的遠距離供電電源發(fā)生器，其結構包括輸入端、輸出端、防雷器、隔離變壓器、T接變壓器、可變電容器陣列、固定電容器、自耦升壓變壓器、EMI濾波防雷器、采樣電路、控制器、電力載波調制解調電路、故障檢測控制器；采樣電路包括電壓采樣電路1、電壓采樣電路II及電流采樣電路；
[0040]輸入端、防雷器、隔離變壓器、T接變壓器、固定電容器、自耦升壓變壓器、EMI濾波防雷器、輸出端依次串聯(lián)；可變電容器陣列并聯(lián)于T接變壓器的二次側；控制器通過控制信號控制可變電容器陣列與自耦升壓變壓器；電壓采樣電路I連接在隔離變壓器的二次側和T接變壓器的一次側之間，且電壓采樣電路I連接控制器；電壓采樣電路II及電流采樣電路的一端均連接控制器，另一端連接在輸出端；故障檢測控制器通過總線與電力載波調制解調電路通信和控制；電力載波調制解調電路一端連接故障檢測控制器，另一端連接在輸出端。
[0041 ] 交流電源連接到遠距離供電電源發(fā)生器的輸入端，遠距離供電電源發(fā)生器的輸出端通過電源轉換器連接至負載；
[0042]防雷器:用于應對戶外條件下的雷擊干擾；
[0043]隔離變壓器:用于使遠距離供電電源發(fā)生器與外部電網(wǎng)電氣隔離；
[0044]T接變壓器:用于將輸入的三相交流電壓變?yōu)閱蜗嘟涣麟妷海?br>[0045]可變電容器陣列:用于改變電容大小，在輸入的三相交流電發(fā)生移相或缺相時調整輸出相位；
[0046]固定電容器:用于濾除高頻雜波；
[0047]自耦升壓變壓器:用于根據(jù)負載情況對輸入電壓按不同變比進行升壓調節(jié)；
[0048]EMI濾波防雷器:用于對輸出進行EMI濾波和防雷功能；
[0049]采樣電路:用于對輸入輸出電壓或電流進行采樣，完成反饋控制，包括電壓采樣電路1、電壓采樣電路II及電流采樣電路；
[0050]控制器:根據(jù)采樣電路的采樣值對可變電容器陣列與自耦升壓變壓器進行控制；
[0051]電力載波調制解調電路:用于通過電力線載波與遠距離供電電源發(fā)生器進行通Is ;
[0052]故障檢測控制器:根據(jù)電力載波調制解調電路反饋的故障情況對遠距離供電電源發(fā)生器進行控制，切斷故障線路。
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