专利名称:一种智能高频开关微机监控直流电源屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能高频开关微机监控直流电源屏，其包括柜体结构和系统结构；所述柜体结构包括型材框架、模数化孔距和带玻璃防护门；所述系统结构包括监控模块、充电模块、交流配电、避雷装置、直流馈电输出、母线电压调节、闪光输出和蓄电池；所述监控模块进行系统管理，对系统的交流、直流、开关量、绝缘监控单元蓄电池巡检仪中采集到的信号进行统一智能化管理、系统报警，实现后台远程通讯功能。本实用新型运行稳定，抗干扰性好、纹波系数小、稳流精度高，保护功能完善，可实现集中监控和无人值班。
【专利说明】 一种智能高频开关微机监控直流电源屏
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能高频开关微机监控直流电源屏。
【背景技术】
[0002]现有技术中，直流电源屏用作直流操作，继电保护，控制信号，事故照明等不停电的直流电源。完全保障开关任意时间分合闸、适时监控设备的运行，是高压配电系统安全可靠运行的关键设备。直流电源屏适用于电力系统发电厂、变电站、高层建筑、厂矿企业用户变电站、智能小区、自备电厂、开闭所、冶金、石油石化等需要直流操作电源的场所。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能高频开关微机监控直流电源屏。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案:
[0005]本实用新型一种智能高频开关微机监控直流电源屏，其包括柜体结构和系统结构；所述柜体结构包括型材框架、模数化孔距和带玻璃防护门；所述系统结构包括监控模块、充电模块、交流配电、避雷装置、直流馈电输出、母线电压调节、闪光输出和蓄电池；
[0006]所述监控模块进行系统管理，对系统的交流、直流、开关量、绝缘监控单元蓄电池巡检仪中采集到的信号进行统一智能化管理、系统报警，实现后台远程通讯功能。
[0007]进一步地，所述监控模块中的交流检测单元测量双路三相交流输入电压、电流、交流接触状态；通过RS485串行接口将检测的信息传送给所述电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据；根据测量的交流输入电压自动完成两路交流输入自动切换，实现两路交流互为备用供电。
[0008]进一步地，所述监控模块中的直流馈电监控单元，测量直流馈电的输出参数和馈电元件的工作状态；监测合母输出电压、电流；控母输出电压、电流、电池充放电电流和环境温度等模拟量；通过所述RS485串行接口将检测的信息传送给所述电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据。
[0009]进一步地，所述监控模块中的开关量监控单元，将电池熔断器状态、电池开关状态、合闸开关状态、控制开关状态、绝缘监察继电器状态降压模块工作状态等开关量采集到监控单元中，通过所述RS485串行接口上报至所述监控模块。
[0010]进一步地，所述监控模块中的绝缘监测单元实现系统母线和支路绝缘状态监测，产生告警信号并上至所述监控木块，同时具有告警干接点输出。
[0011]进一步地，所述充电模块可完成AC/DC变换，实现系统的功能。
[0012]进一步地，所述交流配电将交流电源引入分配至各个模块。
[0013]进一步地，所述避雷装置使用C级防雷器，防止交流处引进浪涌及雷击，保证系统运行的稳定性。
[0014]进一步地，所述直流馈电输出将直流输出电源分配至每一路输出；所述母线电压调节控制降压硅链投入节数，使直流母线电压保持在额定范围。
[0015]进一步地，所述蓄电池在交流断电时，由蓄电池对直流负荷供电；合闸大电流输出时也由蓄电池对其进行供电。
[0016]工作原理:
[0017]两路市电经过交流切换输入一路交流，给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池充电，同时给合闸母线负载供电，另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电；
[0018]系统中的各监控单元受主监控的管理和控制，通过通讯线将各监控单元采集的信息送给主监控统一管理。主监控显示直流系统各种信息，用户也可触摸显示屏查询信息及操作，系统信息还可以接入到远程监控系统。
[0019]系统除交流监控、直流监控、开关量监控等基础单元外，还可以配置绝缘监测、电池巡检等功能单元，用来对直流系统进行全面监控。
[0020]蓄电池巡检仪PMU-Bl:支持18节蓄电池单体电压监测，负责采集两组环境温度，测量精度可达5%，受主监控器控制；BAT-108:提供108节单体电池检测，可测量任意规格电池，或者多节电池串连测量；提供电池总电压与电池电流的测量；提供电池温度监测，监测电池体表温度或电池安装环境温度；通过LCD和按键校准各种测量值；有标准RS-232和RS485接口，直接与上位机通讯；系统配备IXD显示屏、薄膜键盘、声光告警器；通过IXD显示屏显示系统工作信息；通过薄膜键盘配合LCD显示可以方便快捷的完成系统的配置和参数的修改；系统根据设置参数自动处理系统告警，并用汉字显示系统故障内容，同时发出声光报警。
[0021]本实用新型所达到的有益效果是:
[0022]本实用新型具有多种型号和规格能满足大、中、小型发电厂、变电站和各行业对直流屏电源的需求。其主要性能特点是运行稳定抗干扰性好、纹波系数小、稳流精度高。此外，还具备较完善的保护功能；调整设定既直观又方便，两路交流输入，通过微机控制能够自动切换，可靠性强。严格按照蓄电池充电曲线对蓄电池进行充电可避免过充和欠充现象，延长了电池使用寿命。还具有电池巡检功能并对各工作点能够跟踪检测实现多重保护，而通过标准通讯接口与上位计算机通讯可实现集中监控和无人值班。
【附图说明】
[0023]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0024]图1是本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]如图1所示，本实用新型一种智能高频开关微机监控直流电源屏，其包括柜体结构和系统结构；所述柜体结构包括型材框架、模数化孔距和带玻璃防护门；所述系统结构包括监控模块、充电模块、交流配电、避雷装置、直流馈电输出、母线电压调节、闪光输出和蓄电池；
[0027]所述监控模块进行系统管理，对系统的交流、直流、开关量、绝缘监控单元蓄电池巡检仪中采集到的信号进行统一智能化管理、系统报警，实现后台远程通讯功能。
[0028]所述监控模块中的交流检测单元测量双路三相交流输入电压、电流、交流接触状态；通过RS485串行接口将检测的信息传送给所述电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据；根据测量的交流输入电压自动完成两路交流输入自动切换，实现两路交流互为备用供电。
[0029]所述监控模块中的直流馈电监控单元，测量直流馈电的输出参数和馈电元件的工作状态；监测合母输出电压、电流；控母输出电压、电流、电池充放电电流和环境温度等模拟量；通过所述RS485串行接口将检测的信息传送给所述电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据。
[0030]所述监控模块中的开关量监控单元，将电池熔断器状态、电池开关状态、合闸开关状态、控制开关状态、绝缘监察继电器状态降压模块工作状态等开关量采集到监控单元中，通过所述RS485串行接口上报至所述监控模块。
[0031]所述监控模块中的绝缘监测单元实现系统母线和支路绝缘状态监测，产生告警信号并上至所述监控木块，同时具有告警干接点输出。
[0032]所述充电模块可完成AC/DC变换，实现系统的功能。
[0033]所述交流配电将交流电源引入分配至各个模块。
[0034]所述避雷装置使用C级防雷器，防止交流处引进浪涌及雷击，保证系统运行的稳定性。
[0035]所述直流馈电输出将直流输出电源分配至每一路输出；所述母线电压调节控制降压硅链投入节数，使直流母线电压保持在额定范围。
[0036]所述蓄电池在交流断电时，由蓄电池对直流负荷供电；合闸大电流输出时也由蓄电池对其进行供电。
[0037]监控系统硬件结构采用模块式集散结构，各单元功能相对独立，单元故障不会在系统中扩散，因而系统具有极高的可靠性。监控系统采用三级控制管理结构，最高一级为系统控制后台或电力自动化系统，通过RS232/RS485与系统监控模式连接；系统监控模块为监控系统的第二级，监控系统的底层由交流配电监控单元、直流监控单元和开关量监控单元构成。交流配电将空单元、模块监控单元和直流馈电单元内部均采用微机处理技术，负责检测各部件的运行参数和工作状态，执行从上级监控发出的监控命令，是整个系统的基础。
[0038]三相交流输入首先进行防雷处理和EMI滤波，然后经整流转换为高压直流，再通过全桥PWM电路逆变为高频交流，经高频变压器隔离降压后通过高频整流滤波成为直流电，最后经EMI滤波和防反接保护输出。整流模块的主要功能是实现交流-直流变换。整流模块可以在自动和手动两种工作方式下工作。高频整流模块特点:采用先进的高频移相谐振软开关技术，转换效率高；；模块采用输出无级限流方式，可根据负载电流的大小和电
[0039]池容量由系统监控模块选择，限流点稳流精度优于±1% ;;采用低差自主均流技术，多个模块并机运行时，具有理想的均流性能；采用一体化的输入输出及通讯端口，并设计为可带电插拔，方便模块的更换，使系统维护变得安全、简单、高效；具有完整的告警和保护功能；能够实现与上位机通讯，具有“四遥”接口。
[0040]电池组是直流系统中重要的组成部分，对电池组良好的维护和监测显得尤其重要。本实用新型监控模块具有先进的电池管理功能，可以严格按照电池的充放电曲线对电池进行管理。
[0041]阀控式密封铅酸蓄电池在不同的温度下必须对蓄电池充电电压做相应的调整才能保障电池处于最佳状态，电池管理系统可以监测电池温度；用户可根据电池厂家提供的参数，选择使用电池温度补偿功能，选择此功能后系统监测电池温度，自动调整电池充电电压，使电池工作在最佳状态。
[0042]当电池长期不用或长期处于浮充状态，电池极板的活性物质很易硫化，当活性物质越来越少时，电池的放电能力也越来越差，直至放不出电。此外，由于电池之间的离散性，单体电池之间的实际电压不尽相同，电池标称的浮充电压只是一种均值，所选定的浮充电压并不能满足每一节电池的要求，如果电池长期处于浮充状态，其结果必定是，部分电池的电量能保证充满，而有一部分电池是无法充满的，这一部分电池表现出来的电压是虚的，需要放电时，其放电能力很差。因此，要求充电系统具备定期对电池作维护性的均充活化功能，以免电池硫化、虚充，确保电池的放电能力和使用寿命。
[0043]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，包括柜体结构和系统结构；所述柜体结构包括型材框架、模数化孔距和带玻璃防护门；所述系统结构包括监控模块、充电模块、交流配电、避雷装置、直流馈电输出、母线电压调节、闪光输出和蓄电池； 所述监控模块进行系统管理，对系统的交流、直流、开关量、绝缘监控单元蓄电池巡检仪中采集到的信号进行统一智能化管理、系统报警，实现后台远程通讯功能。2.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述监控模块中的交流检测单元测量双路三相交流输入电压、电流、交流接触状态；通过RS485串行接口将检测的信息传送给所述电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据；根据测量的交流输入电压自动完成两路交流输入自动切换，实现两路交流互为备用供电。3.如权利要求2所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述监控模块中的直流馈电监控单元，测量直流馈电的输出参数和馈电元件的工作状态；监测合母输出电压、电流；控母输出电压、电流、电池充放电电流和环境温度模拟量；通过所述RS485串行接口将检测的信息传送给所述电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统和处理故障告警的依据。4.如权利要求2所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述监控模块中的开关量监控单元，将电池熔断器状态、电池开关状态、合闸开关状态、控制开关状态、绝缘监察继电器状态降压模块工作状态开关量采集到监控单元中，通过所述RS485串行接口上报至所述监控模块。5.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述监控模块中的绝缘监测单元实现系统母线和支路绝缘状态监测，产生告警信号并上至所述监控木块，同时具有告警干接点输出。6.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述充电模块可完成AC/DC变换，实现系统的功能。7.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述交流配电将交流电源引入分配至各个模块。8.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述避雷装置使用C级防雷器，防止交流处引进浪涌及雷击，保证系统运行的稳定性。9.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述直流馈电输出将直流输出电源分配至每一路输出；所述母线电压调节控制降压硅链投入节数，使直流母线电压保持在额定范围。10.如权利要求1所述的智能高频开关微机监控直流电源屏，其特征在于，所述蓄电池在交流断电时，由蓄电池对直流负荷供电；合闸大电流输出时也由蓄电池对其进行供电。
【文档编号】H02J9-06GK204290466SQ201420426033
【发明者】车晓明, 宋宠明, 姜景涛, 余春涛, 冯宝升 [申请人]新疆特变电工自控设备有限公司