GZDW智能高頻開關(guān)電力操作電源技術(shù)手冊

1、GZDW智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng)技術(shù)手冊TH1-20020816-C-3.1主 編：王建華主 審：馬曉峰 李明謙 祝佳林編 輯：叢?？?任永山東泰開自動(dòng)化有限公司內(nèi)容介紹第一章 概述電力操作電源的應(yīng)用、特點(diǎn)、種類、命名原則和配置列表、技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)組成清單。第二章 標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)一體柜的結(jié)構(gòu)及配電、饋電原理。系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能指標(biāo)。第三章 小型一體柜系統(tǒng)小型一體柜的結(jié)構(gòu)及配電、饋電原理。系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能指標(biāo)。第四章 分屏柜系統(tǒng)分屏柜系統(tǒng)由充電柜和饋電柜組成。本章分別介紹充電柜I和II，以及標(biāo)準(zhǔn)饋電柜的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)。第五章 充電模塊本章介紹TH充電模塊的特點(diǎn)、工作原理、關(guān)

2、鍵技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、外形尺寸和安裝形式。第六章 監(jiān)控系統(tǒng)電力操作電源監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)，分級監(jiān)控原理，智能電池管理過程。第七章 系統(tǒng)通用組件介紹降壓硅鏈單元以及分級防雷措施和系統(tǒng)接地。智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng) 產(chǎn)品說明書 第一章 概述標(biāo)記和符號(hào)約定產(chǎn)品上的標(biāo)記 在高壓存在的地方有此標(biāo)記。 在機(jī)柜底框架保護(hù)接地端上有此標(biāo)記牌。手冊中標(biāo)記A 注意 注意字句指可能造成設(shè)備損壞的狀況或做法第一章 概述1.1引言GZDW系列智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng)是我公司集多年開發(fā)和設(shè)備網(wǎng)上運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的高可靠產(chǎn)品。有標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)、小型一體柜系統(tǒng)、分屏柜系統(tǒng)I和分屏柜系統(tǒng)II四種類型。主要應(yīng)用在發(fā)電廠、水電站

3、以及各類變電站、開閉所和用戶變中，為斷路器分、合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和故障照明提供直流電源。1.2系統(tǒng)特點(diǎn) 采用開關(guān)電源特有的模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份。 超寬的電壓輸入范圍，電網(wǎng)適用性強(qiáng)，可用于環(huán)境相對惡劣的場所。 充電模塊可帶電插拔，在線維護(hù)，方便快捷。 采用我公司專利，具有國際領(lǐng)先水平的“諧振電壓型雙環(huán)控制的諧振開關(guān)電源”全程軟開關(guān)技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率高，電磁干擾小。 硬件低差自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度小于±3%。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用IEC（國際電工委員會(huì)）、UL等國際標(biāo)準(zhǔn)，可靠性與安全性有充分保障。 監(jiān)控模塊采用大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。 可通過監(jiān)控模塊進(jìn)

4、行系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)置，界面友好，操作方便。 具備平滑調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，蓄電池自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)功能。 開放式接口設(shè)計(jì)，具有強(qiáng)大的通訊功能，很方便實(shí)現(xiàn)與變電站RTU裝置或電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)DCS相連。 三級集散式監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)的“遙測、遙控、遙信、遙調(diào)”以及無人值守。 蓄電池自動(dòng)管理及保護(hù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測蓄電池的端電壓，充、放電電流，并控制蓄電池的均充和浮充，設(shè)有電池過/欠壓和充電過流聲光告警。1.3系統(tǒng)工作原理電力操作電源系統(tǒng)主要由交流配電單元、充電模塊、監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控、降壓硅鏈（降壓單元）、直流饋電單元（包括合閘分路、控制分路）、絕緣監(jiān)測等幾大部分組成。不同的接線方式有不同的

5、輸出饋電，但基本原理是一致的，原理框圖如圖1-3-1所示。圖1-3-1 電力操作電源系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)的基本工作原理如下：1. 交流輸入正常時(shí)系統(tǒng)交流輸入正常時(shí)，兩路交流輸入經(jīng)交流切換控制電路選擇其中一路輸入，并通過交流配電單元給各個(gè)充電模塊供電。充電模塊將三相交流電轉(zhuǎn)換為220V或110V的直流，經(jīng)隔離二極管隔離后輸出，一方面給電池充電，另一方面給負(fù)載提供正常工作電流。監(jiān)控部分采用集散方式對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制，充電柜、饋電柜的運(yùn)行參數(shù)、充電模塊運(yùn)行參數(shù)分別由配電監(jiān)控電路和模塊監(jiān)控電路采集處理，然后通過串行通訊口把處理后的信息上報(bào)給監(jiān)控模塊，由監(jiān)控模塊統(tǒng)一處理后，顯示在液晶屏上。同時(shí)可通過人機(jī)交

6、互操作方式對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和控制，若有需要還可接入遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控模塊還能對每個(gè)充電模塊進(jìn)行均/浮充控制，限流控制等，以保證電池的正常充電，延長電池壽命。2. 交流輸入停電或異常時(shí)交流輸入停電或異常時(shí)，充電模塊停止工作，由電池給負(fù)載供電。監(jiān)控模塊監(jiān)測電池電壓、放電時(shí)間，當(dāng)電池放電到設(shè)置的欠壓點(diǎn)時(shí)，監(jiān)控模塊告警。交流輸入恢復(fù)正常以后，充電模塊對電池充電。31智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng) 技術(shù)手冊 第二章 標(biāo)準(zhǔn)一體柜第二章 標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)2.1系統(tǒng)特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)一體柜系統(tǒng)由2個(gè)充電模塊，一個(gè)監(jiān)控模塊，配套底層模塊，一個(gè)降壓硅鏈單元（可選），一個(gè)絕緣監(jiān)測模塊，一個(gè)交流配電單元和一個(gè)直流饋電單元組成。其特點(diǎn)如下

7、： 一體化設(shè)計(jì)，充電、饋電合并在一個(gè)機(jī)柜里。 采用自然冷卻的智能高頻開關(guān)充電模塊，充電模塊可選用通合電子或艾默生任意充電模塊，單機(jī)柜最多可配3個(gè)充電模塊。 提供兩路交流輸入接口，可完成兩路交流輸入的主備自動(dòng)切換和互鎖。 提供一路電池接口，根據(jù)不同需求配置不同的直流饋電插箱，可靈活選擇。 綜合測量模塊模塊自帶母線絕緣監(jiān)測，也可選用絕緣監(jiān)測模塊對母線及各支路的絕緣狀況進(jìn)行監(jiān)測。 柜內(nèi)安裝C、D兩級防雷組件，C級防雷通流容量可達(dá)40KA，D級防雷通流容量可達(dá)8KA。 系統(tǒng)具備完善的監(jiān)控功能，由監(jiān)控模塊、監(jiān)控底層、充電模塊內(nèi)置監(jiān)控等構(gòu)成分級集散式控制系統(tǒng)，對電源系統(tǒng)進(jìn)行全面的管理和控制，并具備“四遙”

8、功能，可方便地實(shí)現(xiàn)無人值守。2.2交流配電單元的工作原理交流電源輸入分為手動(dòng)控制和自動(dòng)切換控制兩種輸入方式。兩路輸入時(shí)基本上都是采用自動(dòng)切換方式，使用ZHCL-3并輔以部分元器件就可以組成自動(dòng)切換電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兩路交流電源的自動(dòng)切換輸入和監(jiān)測。如圖2-1所示。兩路輸入也可以采用手動(dòng)控制切換輸入。此時(shí)需要增加一個(gè)切換控制開關(guān)，即在交流接觸器的線圈回路中通過切換開關(guān)直接引入交流信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)控制。值得注意的是，不推薦用戶在使用時(shí)長時(shí)間置于手動(dòng)位置。一路輸入時(shí)全部采用手動(dòng)控制方式。圖2-1交流自動(dòng)切換原理示意圖2.3直流饋電單元的工作原理交流電源通過交流輸入開關(guān)向充電模塊供電，充電模塊輸出與

9、蓄電池并聯(lián)形成充電母線。原理框圖見圖2-2 圖 2-2 直流充電母線直流饋出母線直流饋出母線有單母線和單母線分段兩種形式，具體的系統(tǒng)方案分類見1.3節(jié)所述。每段母線的基本形式如圖 2-3 所示，具體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需要依據(jù)實(shí)際的技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。圖 2-3 直流饋出母線2.5系統(tǒng)性能指標(biāo)輸入?yún)?shù)三相四線制交流輸入電壓380VAC±15%頻率4555Hz輸出參數(shù)不同配置的直流饋電插箱可靈活選擇動(dòng)力分路100A，6路20A，8路100A，4路20A，6路100A，6路20A，10路50A，10路20A，10路控制分路直流額定電壓220VDC110VDC浮充電壓198260VDC99130V

10、DC均充電壓220286VDC110143VDC紋波系數(shù)£0.05%（典型值0.01%）穩(wěn)壓精度£±0.5%（典型值0.1%）穩(wěn)流精度£±0.5%均流特點(diǎn)充電模塊間電流不均衡度±3%保護(hù)參數(shù)輸入過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值450VAC）輸入過壓切換點(diǎn)470±5VAC輸入欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值323VAC）輸入欠壓切換點(diǎn)324±4VAC動(dòng)力母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值260V/128V）動(dòng)力母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值200V/100V）控制母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值242V/121V）控制母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值198V/

11、99V）充電模塊輸出過壓保護(hù)可設(shè)置（默認(rèn)值280V/140VDC）充電模塊輸出欠壓告警198V/99VDC電池組浮充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值243V/121V，按108/54節(jié)電池）電池組均充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值253V/127V，按108/54節(jié)電池）電池組過充告警值根據(jù)電池容量決定電池組過壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置電池組欠壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置絕緣特性輸出對地2KVAC漏電流30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對地2KVAC漏電流30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對輸出2KVAC漏電流30mA時(shí)間1min無飛弧環(huán)境溫度：-5°C40°C音響噪聲：45dB機(jī)械參數(shù)機(jī)柜外形尺寸（高×

12、;寬×深）2260mm×800mm×600mm機(jī)柜重量200Kg（不包括模塊和降壓硅鏈）智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng) 技術(shù)手冊 第五章 充電模塊第三章 分屏柜系統(tǒng)3.1分屏柜系統(tǒng)I3.1.1系統(tǒng)特點(diǎn)分屏柜系統(tǒng)I由充電柜組成。充電柜I包括交流配電，充電模塊，一個(gè)監(jiān)控模塊，一個(gè)降壓硅鏈單元（可選）和一路電池接口，絕緣監(jiān)測模塊（可選）、監(jiān)控底層模塊、切換單元和直流饋出單元。其特點(diǎn)如下： 分屏設(shè)計(jì)，充電柜、饋電柜配置靈活方便，易于擴(kuò)充。 采用自然冷卻的智能高頻開關(guān)充電模塊，單機(jī)柜最多可配12個(gè)充電模塊。 提供兩路交流輸入接口，可完成兩路交流輸入的主備自動(dòng)切換和互鎖。 提供

13、一路電池接口，216路動(dòng)力輸出，448路控制輸出， 饋電柜采用絕緣監(jiān)測模塊或絕緣監(jiān)測儀對母線及支路絕緣狀況進(jìn)行監(jiān)測。 充電柜內(nèi)安裝C級、D級兩級防雷組件，C級防雷通流容量可達(dá)40KA，D級防雷通流容量可達(dá)8KA。 系統(tǒng)具備完善的監(jiān)控功能，由監(jiān)控模塊、監(jiān)控底層模塊、充電模塊內(nèi)置監(jiān)控等構(gòu)成分級集散式控制系統(tǒng)，對電源系統(tǒng)進(jìn)行全面的管理和控制，并具備“四遙”功能，可方便地實(shí)現(xiàn)無人值守。3.1.2充電柜I的原理及使用說明整個(gè)充電柜I包括交流配電、充電模塊、監(jiān)控模塊、降壓硅鏈單元（可選），蓄電池組接入和充電柜直流輸出部分。1. 交流配電部分充電柜的交流配電部分與標(biāo)準(zhǔn)一體柜的交流配電原理完全相同，僅僅在結(jié)構(gòu)

14、布置上有些差異。2. 充電模塊系統(tǒng)配置充電模塊，通過背后的一體化端子實(shí)現(xiàn)帶電插拔，有關(guān)充電模塊的具體指標(biāo)請參閱3. 監(jiān)控模塊采用通用監(jiān)控模塊，對充、饋電柜進(jìn)行統(tǒng)一管理。有關(guān)監(jiān)控模塊的具體指標(biāo)請參閱第六章。4. 降壓硅鏈單元采用通用降壓硅鏈單元，詳細(xì)介紹請參閱6.1節(jié)。5. 電池接口及直流輸出部分電池接口和充電柜直流輸出部分具有以下特點(diǎn)： 電池接口采用熔斷器保護(hù)，熔芯從160A400A，最大可接入800Ah電池（也可按用戶要求定制）。 HM、KM、-KM均從機(jī)柜下部銅排引出，方便從地溝與饋電柜并機(jī)。3.1.3標(biāo)準(zhǔn)充饋電柜的工作原理及使用說明標(biāo)準(zhǔn)饋電柜采用單元化結(jié)構(gòu)，組合方便，可以靈活配置，實(shí)現(xiàn)多

15、種接線方式，同時(shí)采用多種直流饋出單元組合可以實(shí)現(xiàn)輸出支路的多種配置。標(biāo)準(zhǔn)饋電柜由4個(gè)單元構(gòu)成：配電監(jiān)控單元、絕緣監(jiān)測模塊、切換單元和直流饋出單元，每一個(gè)單元均是一個(gè)功能模塊。以下依次說明。1. 配電監(jiān)控單元配電監(jiān)控單元完成柜內(nèi)各信號(hào)的檢測、上送、報(bào)警、顯示及降壓硅鏈單元的手動(dòng)操作，其外觀布置簡圖如圖4-1-2所示。 圖4-1-2 配電監(jiān)控布置圖2. 絕緣監(jiān)測模塊絕緣監(jiān)測模塊監(jiān)測直流母線及各支路正、負(fù)極對地的絕緣狀況。3. 切換單元切換單元用于完成母線結(jié)構(gòu)的變化，實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)接線方式。切換單元具有四種不同的結(jié)構(gòu)形式，它們的接線和面板布置分別如圖4-1-3、圖4-1-4、圖4-1-5、圖4-1-

16、6所示。切換單元1：無切換開關(guān)，適用于單母線不分段的GZDW31、33、35方式。圖4-1-3a 切換單元1的接線原理示意圖圖4-1-3b 切換單元1面板示意圖切換單元2：1個(gè)切換開關(guān)，適用于GZDW30、32、34方式，在兩個(gè)饋電柜內(nèi)實(shí)現(xiàn)單母線分段。圖4-1-4a 切換單元2的接線原理示意圖圖4-1-4b 切換單元2面板示意圖切換單元3：2個(gè)切換開關(guān)，適用于GZDW30、32、34方式，在一個(gè)饋電柜內(nèi)實(shí)現(xiàn)單母線分段。圖4-1-5a 切換單元3的接線原理示意圖圖4-1-5b 切換單元3面板示意圖切換單元4：1個(gè)雙投開關(guān)，適用于GZDW40、42方式。圖4-1-6a 切換單元4的接線原理示意圖圖

17、4-1-6b 切換單元4面板示意圖4. 直流饋出單元直流饋出單元實(shí)現(xiàn)控制回路或動(dòng)力回路直流分路的分配，根據(jù)內(nèi)部開關(guān)型號(hào)及數(shù)量，有6種饋出單元，分別如圖4-1-7、4-1-8、4-1-9、4-1-10、4-1-11、4-1-12所示。直流饋出單元1：20A，4路直流饋出單元2：20A，4路直流饋出單元3：20A，5路直流饋出單元4：20A，6路直流饋出單元5：100A，2路直流饋出單元6：200A，2路圖4-1-7 饋出單元1面板示意圖圖4-1-8 饋出單元2的面板示意圖圖4-1-9 饋出單元3面板示意圖圖4-1-10 饋出單元4面板示意圖圖4-1-11 饋出單元5面板示意圖圖4-1-12 饋出

18、單元6面板示意圖4.1.5系統(tǒng)主要性能指標(biāo)輸入?yún)?shù)三相四線制交流輸入電壓380VAC±15%頻率4555Hz輸出參數(shù)動(dòng)力分路100A/200A，216路控制分路640A，448路直流額定電壓220VDC110VDC 浮充電壓198260VDC99130VDC均充電壓220286VDC110143VDC紋波系數(shù)£0.05%（典型值0.01%）穩(wěn)壓精度£±0.5%（典型值0.1%）穩(wěn)流精度£±0.5%均流特點(diǎn)充電模塊間電流不均衡度±3%保護(hù)參數(shù)輸入過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值450VAC）輸入過壓切換點(diǎn)470±5VAC輸入欠

19、壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值323VAC）輸入欠壓切換點(diǎn)324±4VAC動(dòng)力母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值260V/128V）動(dòng)力母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值200V/100V）控制母線過壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值242V/121V）控制母線欠壓告警可設(shè)置（默認(rèn)值198V/99V）充電模塊輸出過壓保護(hù)可設(shè)置（默認(rèn)值280V/140VDC）充電模塊輸出欠壓告警198V/99VDC電池組浮充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值243V/121V，按108/54節(jié)電池）電池組均充電壓可設(shè)置（默認(rèn)值253V/127V，按108/54節(jié)電池）電池組過充告警值根據(jù)電池容量決定電池組過壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電壓設(shè)置電池組欠壓告警點(diǎn)根據(jù)電池電

20、壓設(shè)置絕緣特性輸出對地2KVAC漏電流30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對地2KVAC漏電流30mA時(shí)間1min無飛弧輸入對輸出2KVAC漏電流30mA時(shí)間1min無飛弧環(huán)境溫度：-5°C40°C音響噪聲：45dB機(jī)械參數(shù)機(jī)柜外形尺寸（高×寬×深）2260mm×800mm×600mm機(jī)柜重量200KG（不包括模塊和降壓硅鏈）第四章 充電模塊4.1.1特點(diǎn) 模塊采用世界領(lǐng)先的“諧振電壓型雙環(huán)控制的諧振開關(guān)電源” 技術(shù)，生產(chǎn)出來的模塊具有體積小、重量輕、效率高、空載損耗小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。 模塊采用一體化輸入輸出及通訊端口，并設(shè)計(jì)為可帶電拔插

21、方式，方便了系統(tǒng)維護(hù)。 采用無源PFC技術(shù)，功率因數(shù)大于0.93。 具備電磁兼容和安規(guī)措施，符合IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 與傳統(tǒng)相控電源比較，輸出紋波大大減小。 模塊間的均流采用了低差自主均流技術(shù)，多個(gè)充電模塊并機(jī)運(yùn)行時(shí)，具有理想的均流性能。 模塊直流輸出采用無級限流方式，可根據(jù)負(fù)載電流的大小和電池容量，由系統(tǒng)監(jiān)控模塊選擇限流點(diǎn)。穩(wěn)流精度優(yōu)于0.5%，模塊內(nèi)設(shè)置了短路回縮特性，即使模塊處于長期短路狀態(tài)也不致?lián)p壞。 模塊具有保護(hù)及告警功能，包括輸入過/欠壓、缺相、輸出過/欠壓等。 充電模塊內(nèi)部監(jiān)控板在監(jiān)視控制模塊運(yùn)行情況的同時(shí)，還與系統(tǒng)監(jiān)控模塊通信，使充電模塊具有遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能。4. 2工作

22、原理充電模塊工作原理如圖5-1-1所示。 圖5-1-1 充電模塊原理圖三相380VAC交流先整流成高壓直流電，再逆變及高頻整流為可調(diào)脈寬的脈沖電壓波，經(jīng)濾波輸出所需的直流電。4.2.1全程軟開關(guān)技術(shù)采用全程軟開關(guān)技術(shù)，效率高，空載功耗小，體積小。同類廠家采用相移諧振是軟開關(guān)技術(shù)，這種手段在負(fù)載大時(shí)是軟開關(guān)，在空載或者輕載時(shí)將失去軟開關(guān)特性，模塊功率損耗嚴(yán)重，達(dá)80100W，溫度很高，散熱片燙手。而我公司模塊在空載或者輕載功率損耗僅有20W，散熱片幾乎沒有溫升。即使在滿載的情況下，相移諧振式模塊效率僅為92%，功率損耗8%，我公司模塊效率達(dá)到96%，功率損耗4%，功率損耗差了1倍。正是由于全程軟

23、開關(guān)技術(shù)功率損耗低，我們才做到了自然冷，體積小。采用自然冷首先沒有風(fēng)扇，所以沒噪音，沒有風(fēng)扇引起的故障率，可靠性提高。其次，風(fēng)冷要定期清除風(fēng)道灰塵，自然冷不存在此問題。憑借全程軟開關(guān)技術(shù)，我們可以做出體積小的230D40ZZ-312KW模塊，而采用相移諧振由于功率損耗大，做出來也是體積龐大，已失去了產(chǎn)品的意義。另外，損耗小，溫升就小，模塊的電子元件工作環(huán)境就好，故障率就低。充電模塊采用了全橋 ZVS-PWM軟開關(guān)先進(jìn)技術(shù)，具有頻率恒定，易于控制，可靠性高，實(shí)用性能好等特點(diǎn)；通過軟開關(guān)技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)滿載效率接近95%，傳導(dǎo)干擾符合EN55011。4.2.2均流技術(shù)充電模塊采用了先進(jìn)的低差

24、自主均流技術(shù)，多個(gè)模塊并機(jī)工作時(shí)，具有非常理想的均流性能，工作原理如圖5-1-2所示。各模塊的均流單元通過同一放大系數(shù)采樣各自的輸出電流，建立采樣電壓，各采樣電壓通過比較，以其最大值作為均流總線上的基準(zhǔn)電壓UBUS?；鶞?zhǔn)電壓對應(yīng)的模塊自動(dòng)成為“主模塊”，它的輸出電流相對最大，其余模塊自動(dòng)成為“從模塊”?；鶞?zhǔn)電壓通過均流總線進(jìn)入到各模塊均流單元，與其采樣電壓進(jìn)行比較，誤差放大后控制模塊開關(guān)脈沖寬度，微調(diào)各模塊的輸出電壓而讓輸出電流趨于一致。均流調(diào)整達(dá)到平衡后，“從模塊”的輸出電流都接近于“主模塊”的輸出電流，模塊間輸出電流差值趨于零。這種均流方案的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在兩方面：1. 均分負(fù)載不平衡度小于&#

25、177;3%。2. 作為“主模塊”的充電模塊是通過比較任意產(chǎn)生的，當(dāng)“主模塊”因某種原因退出工作后，系統(tǒng)將自動(dòng)再比較出一個(gè)輸出電流最大的模塊作為“主模塊”，并自動(dòng)重新調(diào)整輸出電路，達(dá)到新的平衡。這樣可以避免模塊出現(xiàn)故障時(shí)造成系統(tǒng)崩潰。圖5-1-2 充電模塊多臺(tái)并聯(lián)時(shí)的均流原理框圖4.3技術(shù)指標(biāo)1. 輸入特性序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)備注1輸入電壓323V475V三相三線2輸入交流頻率50Hz±10%3功率因數(shù) 0.934效率 94%2. 輸出特性序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)備注1浮充輸出直流電壓198260V（220V系列）99130V（110V系列）2均充輸出直流電壓220286V（220V系列）110143V

26、（110V系列）3輸出直流電流230D05ZZ-3模塊：額定輸出5A230D07ZZ-3模塊：額定輸出7A230D10ZZ-3模塊：額定輸出10A最大輸出為額定值的105%4負(fù)載調(diào)整率< ± 0.5%5電網(wǎng)調(diào)整率 ± 0.1%6開機(jī)輸出電壓上升時(shí)間38秒7輸出恒流范圍10%100%額定電流8穩(wěn)流精度 ±0.5%負(fù)載電流9紋波系數(shù) 0.05%10穩(wěn)壓精度 ±0.5%11溫度系數(shù)(1/) 0.23. 保護(hù)特性序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)備注1輸出短路回縮回縮電流10%額定電流，可恢復(fù)2輸出過壓保護(hù)320 ± 5VDC（220V系列）160± 3VD

27、C（110V系列）3輸出欠壓告警186 ± 4VDC（220V系列）93± 2VDC（110V系列）4輸入過壓保護(hù)480 ± 5VAC，可恢復(fù)，回差515V5輸入欠壓保護(hù)318 ± 5VAC，可恢復(fù)，回差1020V6缺相保護(hù)可恢復(fù)缺相時(shí)輸出最大功率為滿功率的50%4. 監(jiān)控接口序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)備注1遙信將模塊的保護(hù)信號(hào)（包括交流過/欠壓，缺相，輸出過/欠壓，模塊過溫等信號(hào)）和故障信號(hào)傳遞給監(jiān)控模塊2遙測測量充電模塊輸出電壓、電流，送模塊表頭顯示，并上報(bào)監(jiān)控模塊3遙控根據(jù)監(jiān)控模塊的命令，控制充電模塊的開/關(guān)機(jī)，均/浮充轉(zhuǎn)換同時(shí)具備手動(dòng)控制，并可屏蔽掉監(jiān)控模塊的

28、控制4遙調(diào)根據(jù)監(jiān)控模塊的命令，調(diào)節(jié)充電模塊輸出電壓同時(shí)具備手動(dòng)調(diào)節(jié)，并可屏蔽掉監(jiān)控模塊的調(diào)節(jié)根據(jù)監(jiān)控模塊的命令，在10%100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)充電模塊輸出電流限流點(diǎn)5顯示充電模塊監(jiān)控板控制充電模塊的LED數(shù)字表頭顯示輸出電流、電壓故障時(shí)顯示故障代碼4.4操作說明三相輸入充電模塊操作說明（以230D10ZZ-3為例）。1. 數(shù)碼顯示面板顯示模塊的電壓、電流、告警、關(guān)機(jī)信息。點(diǎn)擊顯示切換按鈕即可輕松實(shí)現(xiàn)輸出電壓和輸出電流之間的切換。顯示共3位數(shù)字，電壓顯示精度為±0.5V，電流顯示精度為±0.2A。當(dāng)模塊出現(xiàn)故障告警時(shí)，按V/A顯示切換按鈕就可以顯示模塊故障代碼。模塊處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)

29、，按V/A顯示切換按鈕顯示關(guān)機(jī)代碼OFF。2. 指示燈模塊面板上有3個(gè)指示燈，功能見表2-6所示。表2-6 面板指示燈功能指示標(biāo)識(shí)正常狀態(tài)異常狀態(tài)異常原因電源指示燈（綠色）亮滅無輸入電壓或模塊損壞導(dǎo)致模塊內(nèi)部的輔助電源不工作過溫指示燈（紅色）滅亮模塊內(nèi)部過熱導(dǎo)致模塊過溫保護(hù)故障指示燈（紅色）滅亮模塊內(nèi)部故障，包括輸入異常、過欠壓、過流等3. 顯示切換按鈕顯示切換按鈕用于切換LED顯示面板的顯示內(nèi)容。如果LED顯示面板當(dāng)前顯示的是輸出電壓，按一下該按鈕就會(huì)顯示輸出電流，再按一下該按鈕則切換回顯示輸出電壓。4. 手動(dòng)調(diào)壓按鈕面板上嵌入的兩個(gè)按鍵用來調(diào)整模塊在手動(dòng)狀態(tài)下的輸出電壓。在手動(dòng)狀態(tài)下，按一

30、下左邊的“”按鈕輸出電壓就會(huì)降低1V，按一下右邊的“”按鈕輸出電壓就會(huì)升高0.5V。友情提示只有在手動(dòng)控制方式下，調(diào)節(jié)此按鍵才起作用。5. 撥碼開關(guān)模塊前面板上的六位撥碼開關(guān)用于選擇模塊控制方式和設(shè)置模塊地址。其定義如圖2-11所示。通信地址圖2-11 充電模塊地址及手動(dòng)選擇六位撥碼開關(guān)控制方式選擇撥碼 六位撥碼開關(guān)從前面看最左邊一個(gè)為控制方式選擇撥碼，用于選擇模塊的控制方式為自動(dòng)控制還是手動(dòng)控制。此撥碼開關(guān)撥到上端時(shí)代表模塊處于自動(dòng)控制方式，撥到下端時(shí)代表模塊處于手動(dòng)控制方式，如圖2-11所示。處于自動(dòng)控制方式下的模塊，模塊的輸出電壓、過欠壓告警值、限流值、開關(guān)機(jī)均受控于主監(jiān)控模塊，人工設(shè)置

31、無效。模塊連接到合閘母線上對電池進(jìn)行充電時(shí)，一般應(yīng)設(shè)置為自動(dòng)控制方式，以便于主監(jiān)控模塊對其進(jìn)行調(diào)壓及限流控制，從而實(shí)現(xiàn)對電池的充電管理。處于手動(dòng)控制方式下的模塊，模塊的輸出電壓由手動(dòng)調(diào)壓按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。模塊的輸出電流、過欠壓告警值、限流點(diǎn)和開關(guān)機(jī)等均不受監(jiān)控模塊控制，主監(jiān)控模塊只采集模塊的運(yùn)行參數(shù)。一般這種情況下模塊并聯(lián)在控制母線上（即所謂的控母模塊），此時(shí)模塊輸出單一穩(wěn)定的電壓，模塊的輸出電壓由手動(dòng)調(diào)壓按鈕調(diào)節(jié)，限流點(diǎn)全部放開，為105%額定電流值，模塊輸出過壓值為242V，欠壓值為198V。友情提示一般只有模塊作為控母模塊使用時(shí)才會(huì)將控制方式選擇撥碼撥到手動(dòng)的位置上。手動(dòng)調(diào)壓按鈕可使充電模塊

32、輸出電壓最高達(dá)到286V，因此在系統(tǒng)正常時(shí)請勿隨意調(diào)節(jié)該按鍵。由于不同用戶選擇蓄電池的節(jié)數(shù)有差異，為安全起見，充電模塊出廠時(shí)已經(jīng)整定在234V浮充電壓值上。模塊分組識(shí)別撥碼六位撥碼開關(guān)從前面看左邊第二位為模塊分組識(shí)別撥碼。此撥碼開關(guān)撥到上端時(shí)，主監(jiān)控會(huì)識(shí)別此模塊為第1組模塊；撥到下端時(shí)，主監(jiān)控會(huì)識(shí)別此模塊為第2組模塊。如圖2-11所示。友情提示此撥碼開關(guān)只在模塊分組情況下使用，用于一組模塊與二組模塊的識(shí)別。 地址設(shè)置撥碼通訊地址撥碼與模塊分組識(shí)別撥碼共同構(gòu)成模塊通信地址設(shè)置撥碼，用于設(shè)置模塊的通信地址，即模塊的通信地址撥碼開關(guān)共五位。此五位撥碼開關(guān)分別代表五位2進(jìn)制數(shù)，從左往右高位到低位依次排

33、列，每一位撥碼撥到上端代表二進(jìn)制數(shù)0，撥到下端代表二進(jìn)制數(shù)1。因此模塊的地址設(shè)置范圍為031，也就是說，連接到監(jiān)控模塊的同一個(gè)串口上的模塊數(shù)最大為32個(gè)。模塊地址是監(jiān)控模塊識(shí)別各充電模塊的唯一標(biāo)志，同一系統(tǒng)中模塊的地址設(shè)置不能相同。對于同一個(gè)模塊，模塊通信地址設(shè)置必須與監(jiān)控模塊中的模塊地址設(shè)置相同，否則將出現(xiàn)通信異常。在監(jiān)控模塊中設(shè)置的模塊地址為十進(jìn)制數(shù)，他們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如表2-7所示。表2-7 二進(jìn)制與十進(jìn)制對應(yīng)關(guān)系二進(jìn)制00000000010001000011001000010100110001110100001001010100101001100011010111001111十進(jìn)制01

34、23456789101112131415二進(jìn)制10000100011001010011101001010110110101111100011001110101101111100111011111011111十進(jìn)制16171819202122232425262728293031例如：地址設(shè)置撥碼處于如表2-7所示的位置（黑色為撥碼位置），表示二進(jìn)制10101，從表中可查出十進(jìn)制地址為21，是第2組模塊。故障顯示模塊告警信息以故障代碼的形式在LED上顯示，故障代碼含義如表2-8所示。這時(shí)按下顯示切換按鈕后顯示輸出電壓。表2-8 故障代碼顯示含義故障代碼E01E02E04E05E06代碼含義欠壓過壓

35、過流或過壓保護(hù)過溫保護(hù)輸入異常通信功能模塊可以用RS485方式與上位機(jī)通信。將模塊輸出電壓和電流、模塊保護(hù)和告警信息上傳給上位機(jī)，接受并執(zhí)行上位機(jī)下發(fā)的控制命令。見表2-9 友情提示充電模塊處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，4分鐘內(nèi)無任何通信，則模塊的輸出電壓自動(dòng)調(diào)整為234V，限流點(diǎn)全部放開，為105%額定電流值。智能高頻開關(guān)電力操作電源系統(tǒng) 技術(shù)手冊 第六章 監(jiān)控系統(tǒng)第五章 監(jiān)控系統(tǒng)5.1性能特點(diǎn)電力監(jiān)控系統(tǒng)充分考慮到了電力系統(tǒng)應(yīng)用的多樣性，監(jiān)控主機(jī)與底層數(shù)據(jù)采集單元采用了模塊化設(shè)計(jì)思想，主機(jī)與底層模塊可以自由組合。所有底層模塊外形尺寸一致，便于安裝。監(jiān)控主機(jī)包括THJK001G-3S、THJK002G-3

36、S、THJK004G-3S。底層模塊包括綜合測量模塊、電池巡檢模塊、開關(guān)量模塊、絕緣檢測模塊。監(jiān)控設(shè)備規(guī)格表如表1-1所示。設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)功能簡述監(jiān)控主機(jī)THJK001G-3S藍(lán)色128*64點(diǎn)陣LCD， 按鍵式監(jiān)控器綜合測量模塊ZHCL-2檢測1路交流電壓檢測3路直流電壓，2路電流，1路溫度檢測24路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出綜合測量模塊ZHCL-3檢測2路交流電壓，交流互投檢測6路直流電壓，4路電流，2路溫度檢測32路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出電池巡檢模塊DCXJ-19檢測19節(jié)電池電壓，1路溫度電池巡檢模塊DCXJ-55檢測55節(jié)電池電壓，2路溫度絕緣檢測模塊JYJC-64檢測2段母線

37、絕緣，64路支路絕緣絕緣檢測模塊JYJC-32檢測2段母線絕緣，32路支路絕緣開關(guān)量模塊KGL-64檢測64路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出電源監(jiān)控系統(tǒng)主要特點(diǎn)有： 以微處理器為核心的集散式測量系統(tǒng)對充電模塊、充/饋電柜、電池組、直流母線對地絕緣情況實(shí)施全方位監(jiān)視、測量、控制。 監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每部分承擔(dān)相對獨(dú)立的工作，某一部分出現(xiàn)故障，不影響其它部分的工作，一方面提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)便于維護(hù)管理，使維修工作變得簡單、快捷。 電源系統(tǒng)擴(kuò)容方便、靈活，不需在監(jiān)控系統(tǒng)方面額外投資，就可以將系統(tǒng)擴(kuò)容。 電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊提供RS-232、RS-485多種通訊方式，用戶可根據(jù)需要，組成多種形

38、式的電源集中監(jiān)控系統(tǒng)。 開放式接口設(shè)計(jì)，可使電源系統(tǒng)很方便地接入到其它集中監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)中。 電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊采用大屏幕點(diǎn)陣式液晶顯示器，全漢化顯示，操作簡便，便于學(xué)習(xí)掌握。 各種狀態(tài)、告警信息的顯示直觀、明了，可使用戶及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握電源系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。 電源后臺(tái)維護(hù)管理軟件，提供友好的全中文圖像界面。充分考慮各種通訊線路情況，具有多種糾錯(cuò)功能。5.2 功能介紹 5.2.1監(jiān)控主機(jī)1、THJK002G-3S監(jiān)控主機(jī)顯示器采用240*64圖形點(diǎn)陣、藍(lán)色背光LCD。漢字菜單顯示,按鍵式操作，可方便設(shè)置參數(shù)和查詢信息。上位機(jī)通信接口RS485、RS232；通信協(xié)議CDT、MODBUS。實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，

39、斷電后時(shí)鐘正常運(yùn)行。可存儲(chǔ)200條歷史故障、48條運(yùn)行記錄，斷電后信息不丟失。電池充電管理功能。圖 3-1 THJK002G-3S前面板3、THJK004G-3S監(jiān)控主機(jī)顯示器采用320*240圖形點(diǎn)陣、藍(lán)色背光LCD。漢字菜單顯示,觸摸式操作，可方便設(shè)置參數(shù)和查詢信息。上位機(jī)通信接口RS485、RS232；通信協(xié)議CDT、MODBUS。實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，斷電后時(shí)鐘正常運(yùn)行?？纱鎯?chǔ)200條歷史故障、48條運(yùn)行記錄，掉電后信息不丟失。電池充電管理功能。5.2.2監(jiān)控底層模塊1、ZHCL-2 模塊檢測1路3相交流電壓。檢測3路直流電壓，2路電流，1路電池溫度。檢測24路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出?？刂?/p>

40、5/7級硅鏈。測量1段母線絕緣。適宜用于1組電池、1組充電機(jī)系統(tǒng)中。圖5-1 ZHCL-2裝配圖2、ZHCL-3 模塊。檢測2路3相交流電壓，提供交流互投節(jié)點(diǎn)。檢測6路直流電壓，4路電流，2路電池溫度。檢測32路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出?？刂?/7級硅鏈。測量2段母線絕緣。適宜用于2組電池、2組充電機(jī)系統(tǒng)中。圖4-8 ZHCL-3裝配圖3、 DCXJ-19 模塊檢測19節(jié)12V電池電壓。檢測1路電池溫度。適宜用于18節(jié)電池檢測。 圖7-1 DCXI-19裝配圖5.2.3 使用環(huán)境環(huán)境溫度不低于-5，不高于+40，設(shè)備存儲(chǔ)的環(huán)境溫度允許為-10+60。環(huán)境最大相對濕度不超過90%（環(huán)境溫度25

41、）。運(yùn)行地點(diǎn)無導(dǎo)電塵埃，沒有腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。在室內(nèi)場合下使用。如有特殊要求請?jiān)诙ㄘ洉r(shí)提出，以保證本產(chǎn)品能夠可靠地運(yùn)行。5.3工作原理電源監(jiān)控系統(tǒng)采用三級測量、控制、管理模式，最高一級為電源監(jiān)控后臺(tái)，電源監(jiān)控后臺(tái)通過RS-232、RS-485通訊方式與電源系統(tǒng)的監(jiān)控模塊連接；監(jiān)控模塊構(gòu)成第二級測控；電源監(jiān)控系統(tǒng)的第三級測控由各充電模塊內(nèi)的監(jiān)控板、充、饋電柜監(jiān)控單元等組成。下面分別介紹各級監(jiān)控的工作原理。5.3.1充電模塊的監(jiān)控充電模塊的監(jiān)控板是智能化充電模塊的監(jiān)控核心，它的功能是測量充電模塊的運(yùn)行參數(shù)并通過RS-485接口傳送給電源系統(tǒng)的監(jiān)控模塊，且同時(shí)接收監(jiān)控模塊發(fā)來的各種控制

42、命令。測量的模擬量包括充電模塊的輸出電壓和輸出電流，采集的告警量有保護(hù)告警（包括交流輸入過/欠壓告警、交流輸入缺相告警、直流輸出欠壓告警、模塊過熱告警）和故障告警（包括直流輸出過壓告警）。對充電模塊的控制包括輸出均/浮充控制、限流點(diǎn)的改變，充電模塊的啟/停以及調(diào)節(jié)充電模塊電壓等。充電模塊監(jiān)控板的基本原理框圖如圖6-2-1所示。圖6-2-1 充電模塊的監(jiān)控板原理框圖監(jiān)控板的輸入、輸出采用了全隔離結(jié)構(gòu)。硬件看門狗監(jiān)視軟件的運(yùn)行；監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)采用了軟件陷阱、運(yùn)行數(shù)據(jù)多單元存儲(chǔ)等多種抗干擾技術(shù)；EEPROM保存充電模塊的各種控制、運(yùn)行參量，即使掉電后仍能恢復(fù)充電模塊的各種運(yùn)行參量。上述措施的采用，使得

43、充電模塊的監(jiān)控板具有抗干擾及功能自恢復(fù)能力，無論是充電模塊自身，還是組成電源系統(tǒng)后都能保證長期安全、可靠、穩(wěn)定的工作。5.3.2配電監(jiān)控智能高頻開關(guān)電力操作電源的母排是高壓直流浮地輸出，所以配電監(jiān)控系統(tǒng)最好采用隔離變送的方法拾取母排的電壓及電流信號(hào)，消除高共模信號(hào)對監(jiān)控系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響。更為重要的是，在配電監(jiān)控部分的調(diào)試、維護(hù)等等各環(huán)節(jié)中，可以保證工作人員的人身安全，以免發(fā)生意外。采用線性光耦檢測電壓信號(hào)，霍爾電流傳感器檢測電流信號(hào)。在配電監(jiān)控的系統(tǒng)構(gòu)成方面，采用通用硬件方案，構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)原理框圖如圖6-2-2所示。 圖6-2-2 配電監(jiān)控原理框圖模擬量測量采用零點(diǎn)和滿度自校準(zhǔn)技術(shù)，在

44、環(huán)境溫度變化或測量電路參數(shù)時(shí)變的條件下，仍能保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；開關(guān)量輸入、輸出采用光電隔離結(jié)構(gòu)；硬件看門狗監(jiān)視軟件的運(yùn)行；用EEPROM對系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行存貯（掉電保持）。上述措施保證了配電監(jiān)控系統(tǒng)可以長期安全穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。監(jiān)控板對三相交流輸入電壓，蓄電池組端口電壓，蓄電池組充/放電電流，動(dòng)力母排電壓，控制母排電壓，負(fù)載總電流進(jìn)行檢測；并且實(shí)現(xiàn)空氣開關(guān)跳閘，防雷器損壞、電網(wǎng)停電、電網(wǎng)電壓過/欠壓，蓄電池組電壓過/欠壓，蓄電池組充電過流，蓄電池支路熔絲斷，動(dòng)力母排過/欠壓，控制母排過/欠壓，各輸出支路斷路等故障告警；可以通過RS-485串口將配電部分的運(yùn)行狀態(tài)（包括模擬量、狀態(tài)量及故

45、障量）上報(bào)電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊，作為監(jiān)控模塊管理電源系統(tǒng)的重要依據(jù)。5.3.3電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊在電力操作高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中，監(jiān)控模塊通過RS-485通訊口對充電模塊、充電柜、饋電柜、電池監(jiān)測模塊、絕緣監(jiān)測模塊等下級智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集，并加以顯示；亦可根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等；同時(shí)，能對這些處理的結(jié)果加以判斷，根據(jù)不同的情況實(shí)行電池管理，輸出控制等操作；最后，監(jiān)控模塊還可通過RS-232、RS-485接口與后臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊。表6-2-1 監(jiān)控模塊功能序號(hào)項(xiàng)目內(nèi)容備注1遙測系統(tǒng)母線電壓、負(fù)載總電流；電池電壓、電池充放電電流；輸入市電電網(wǎng)電壓；各充電模塊的輸出電壓、輸出電流；母

46、線對地絕緣情況。2遙信直流配電各輸出支路空開通斷狀態(tài)；電池組熔斷器通斷狀態(tài)；電池充電電流過大，電池電壓欠壓、過壓；市電電網(wǎng)停電、缺相，電網(wǎng)電壓過高、過低；合閘控制母線過/欠壓、充電模塊保護(hù)、故障。3遙控充電模塊開啟、關(guān)?？刂?。充電模塊均/浮充轉(zhuǎn)換控制。4遙調(diào)充電模塊輸出電流無級限流控制（根據(jù)監(jiān)控模塊的命令，在10%100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)充電模塊輸出電流限流點(diǎn)）。充電模塊輸出電壓調(diào)節(jié)控制（根據(jù)監(jiān)控模塊的命令，調(diào)節(jié)充電模塊輸出電壓的大?。１O(jiān)控模塊匯集電源系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)，通過整理、分析，實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)以及電池充放電的全自動(dòng)管理。操作人員還可通過鍵盤對充電模塊進(jìn)行強(qiáng)制開啟、關(guān)停、均/浮充等控制

47、，調(diào)節(jié)充電摸塊的限流點(diǎn)和輸出電壓。電源集中監(jiān)控維護(hù)后臺(tái)不僅可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電源系統(tǒng)的全部詳細(xì)數(shù)據(jù)、狀態(tài)，也可對電源系統(tǒng)發(fā)出限流、均/浮充電壓調(diào)節(jié)、充電模塊開啟、關(guān)停等各種控制命令。監(jiān)控模塊所能完成的功能可用圖6-2-3表示如下：圖5-2-3 監(jiān)控模塊的功能結(jié)構(gòu)圖5.3.3.1性能和特點(diǎn)下面是監(jiān)控模塊詳細(xì)的功能說明。1. 顯示功能監(jiān)控模塊可實(shí)時(shí)顯示各個(gè)下級設(shè)備的各種信息，包括采集數(shù)據(jù)、設(shè)置數(shù)據(jù)等。通過監(jiān)控模塊的鍵盤和LCD，可以隨時(shí)查看整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，例如，系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)電流、電池的均/浮充狀態(tài)等。2. 設(shè)置功能設(shè)置功能是將監(jiān)控模塊或下級設(shè)備運(yùn)行過程中需要的參數(shù)，通過鍵盤（當(dāng)然包括LCD）輸

48、入到系統(tǒng)中去，這些參數(shù)會(huì)在以后的運(yùn)行中影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。對下級設(shè)備的設(shè)置是通過串口實(shí)現(xiàn)的， 3. 控制功能控制功能是監(jiān)控模塊根據(jù)所采集數(shù)據(jù)，對下級設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。這些動(dòng)作主要有：微調(diào)充電模塊的輸出電壓、控制充電模塊的限流點(diǎn)、控制充電模塊的開關(guān)機(jī)，控制命令是通過串口發(fā)出的。除監(jiān)控模塊可自動(dòng)進(jìn)行這些控制外，用戶也可在鍵盤上手動(dòng)執(zhí)行這些動(dòng)作，當(dāng)然也要通過密碼檢查。4. 告警功能在監(jiān)控模塊中，告警信息是由下級設(shè)備產(chǎn)生的，經(jīng)過串口發(fā)送至監(jiān)控模塊，此時(shí)，監(jiān)控模塊會(huì)自動(dòng)彈出告警屏告警信息，利用“上頁”、“下頁”鍵可以瀏覽當(dāng)前所有的告警信息。5. 歷史記錄歷史記錄指的是將系統(tǒng)運(yùn)行過程中一些重要的狀態(tài)和數(shù)

49、據(jù)，根據(jù)時(shí)間等條件存儲(chǔ)起來，以備查詢。本系統(tǒng)中，歷史告警信息的最大存儲(chǔ)量為200條，每一條包括告警類型，起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，并保證掉電后不會(huì)消失，用戶可在LCD上隨時(shí)瀏覽。6. 通訊功能通訊功能是監(jiān)控模塊最主要的功能之一，系統(tǒng)所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和告警信息都通過該部分來獲取，并且數(shù)據(jù)的上報(bào)也是通過通訊來實(shí)現(xiàn)的。采用面向?qū)ο蟮木幊谭椒ǎ瑢?shù)據(jù)封裝起來，并利用了并行處理和中斷技術(shù)，確保系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)得到數(shù)據(jù)，并可在盡量短的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)后臺(tái)的需求。7. 電池管理完成電池狀態(tài)檢測和容量計(jì)算，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行均/浮充轉(zhuǎn)換，充電限流以及定時(shí)均充等功能。8. 運(yùn)行記錄運(yùn)行記錄主要記錄了系統(tǒng)運(yùn)行過程中電池的電壓、

50、電流，控母的電壓、電流以及均浮充狀態(tài)和系統(tǒng)有無故障。記錄最多48條，每半小時(shí)自動(dòng)記錄一次，可記錄一天一夜的運(yùn)行情況。當(dāng)超過48條時(shí)，可自動(dòng)刪除最老的記錄，記錄最新的運(yùn)行狀態(tài)。9. 常規(guī)功能的增強(qiáng)監(jiān)控模塊在很多方面的功能上都有加強(qiáng)。在設(shè)備管理上，監(jiān)控模塊可管理更多數(shù)目的下級設(shè)備，包括電度表等新的智能設(shè)備；在人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，鍵盤和顯示的反映速度非常快，基本上可視之為“0”等待；在數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新時(shí)，可以作到與通訊同步，即當(dāng)監(jiān)控模塊接收到完整的數(shù)據(jù)之后，可即時(shí)在LCD上反映出來；類WINDOWS TEXT CONTROL的編輯技術(shù)可以使輸入更符合習(xí)慣和事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也可屏蔽某些輸入錯(cuò)誤；有限自動(dòng)機(jī)理論的

51、應(yīng)用使得鍵盤和LCD的功能更靈活、更強(qiáng)大；菜單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)簡捷、流暢，全漢字操作，全漢字提示，更容易學(xué)習(xí)和操作等等。5.4智能電池管理5.4.1原理在變電站或電廠中，直流電源不僅要為二次設(shè)備提供不間斷直流電源，還要向斷路器分合閘線圈提供沖擊電流。電池組在直流電源系統(tǒng)中的地位很重要，如何維護(hù)就成為非常重要的一個(gè)問題。PowerMaster智能高頻開關(guān)電源具有電池管理系統(tǒng)。它采用二級監(jiān)控模式，能對電池的端電壓、充放電電流、電池房溫度及其它參數(shù)作實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。可準(zhǔn)確地根據(jù)電池的充放電情況估算電池容量的變化，還能在電池放電后按用戶事先設(shè)置的條件自動(dòng)轉(zhuǎn)入限流均充狀態(tài)，通過控制母線電壓來完成電池的正常均充過

52、程。并可自動(dòng)完成電池的定時(shí)均充維護(hù)，均/浮充電壓溫度補(bǔ)償?shù)裙ぷ鳎瑢?shí)現(xiàn)了全智能化，不需任何人工干預(yù)。電池管理的基本思想是：以電池組剩余容量、電池充電電流為依據(jù)，控制電池由浮充轉(zhuǎn)入均充。以充電電流，充電時(shí)間為依據(jù)，控制電池由均充轉(zhuǎn)入浮充。如果系統(tǒng)配有溫度傳感器，其均/浮充電壓可根據(jù)溫度作適當(dāng)補(bǔ)償。保證負(fù)載電流基本不變，以電池電流和總負(fù)載電流作為主要參考依據(jù)（主要輸入基準(zhǔn)），通過調(diào)節(jié)模塊輸出電壓及限流點(diǎn)，穩(wěn)定負(fù)載電流，控制電池電流及電壓，防止電池充電過流，從而延長電池使用壽命。電池管理曲線圖如圖6-3-1所示，監(jiān)控模塊可以實(shí)施對電池的全自動(dòng)管理。為了實(shí)現(xiàn)此功能，各充電模塊必須設(shè)置在“自動(dòng)”工作狀態(tài)。

53、圖6-3-1 電池管理曲線圖A注意：電池單體均/浮充電壓應(yīng)根據(jù)電池實(shí)際要求決定，圖中數(shù)據(jù)僅供參考。5.4.2電池工作過程自動(dòng)管理監(jiān)控模塊對電池的智能化管理主要體現(xiàn)在以下三種工作狀態(tài)中。1. 正常充電狀態(tài)監(jiān)控模塊自動(dòng)記錄均充和浮充的開始時(shí)刻，在上電（或復(fù)位）初始，如果監(jiān)控模塊發(fā)現(xiàn)均充過程尚未結(jié)束，則會(huì)繼續(xù)進(jìn)行均充。如果上電（或復(fù)位）前是處于限流均充狀態(tài)，則繼續(xù)進(jìn)行限流均充；如果是處于恒壓均充狀態(tài)，則繼續(xù)進(jìn)行恒壓均充。在限流均充時(shí)，當(dāng)充電電壓達(dá)到恒壓均充電壓值的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓均充。在浮充情況下，若浮充電流大于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充參考電流），或電池組剩余容量小于設(shè)定值（轉(zhuǎn)均充容量比），則監(jiān)控模塊會(huì)自動(dòng)控制模塊進(jìn)行均充。對電池進(jìn)行均充時(shí)，充電電流應(yīng)該是監(jiān)控模塊設(shè)置的限流值，此階段為電池恒流充電階段