专利名称：柴油机组并联运行的功率分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及柴油机组并联运行的功率分配器，属于电力系统自动控制技术领域，
广泛应用于电力推进船舶中，特别是配置了动力定位系统的电力推进船舶，要求配置功率管理系统，实现船舶电站的多台机组的统一管理、运行。
背景技术：
在高、中、低压电力系统中，发电机多功能保护及控制设备越来越多，国际上发配电管理、保护、操作控制和监测出现了集成化的趋向，DEIF、 ABB、GE、 SIEMENS等国外大公司都推出了一系列的并车控制器的代表产品。国内具有代表代表性的公司有南瑞、南自等。
现有并车控制器，有一种产品在显示上，信息量少；在功能上，集成度不足，缺乏高级的应用功能，如输入输出接口、现场总线通讯等；还有一种产品，虽然设计思想比较领先，但在应用上具有很多不便之处，例如非中文界面，对众多用户在使用上造成很多不便。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的缺点与不足，提供多台容量不同的柴油机组并联运行的功率分配器，集同步检测控制、保护、测量、监测、通讯、事件记录等多种功能于一体。将不同容量的机组作为相同机组进行控制，这样可以大大的减小功率管理的控制逻辑。 本发明的技术方案是一种柴油机组并联运行的功率分配器，其特征在于，它包括单片机、机箱、插件板、操作系统；所述的插件板包括电源板、主板、模拟量/互感器板、输入输出板、按键/显示板；所述的操作系统为嵌入式任务模块；所述的任务模块包括有保护单元、测量单元、控制单元、监测单元、通讯单元、事件记录单元。 在上述本发明技术方案基础上具有附加技术内容的、进一步的技术方案分别为
所述的功率分配器，其操作系统有一个用于在线编程、设置参数、下载保护软件的在线编程通讯接口。 所述的功率分配器，其的机箱内部及插件板有抗电磁干扰的屏蔽层。 所述的功率分配器，其单片机通过在线编程通讯接口与用于监控通讯的监控机联
通；所述的在线编程通讯接口为RS232接口 。 所述的功率分配器，其通讯单元有一个用于按用户需求选择RS485、 PR0FIBUS、M0DBUS现场总线接口 ，接入现场总线网络的通讯模块。 所述的功率分配器，其按键/显示板为用于人机界面友好，全汉化显示，并显示测量数据、保护信息的液晶显示器。 所述的功率分配器，其，所述的模拟量/互感器板是交流采样插件，该模拟量/互
感器板是用于包括对电流、电压模拟量隔离和调整的小型精密电流电压互感器。 所述的功率分配器，其的主板包括单片机、互感器、光电隔离输入输出接口、电流
限幅保护、模拟通道接口 、硬件看门狗、光电隔离通信接口 。
所述的功率分配器，其控制单元包括用于实现不同容量机组之间的负载转移分配的负载分配线。 本发明柴油机组并联运行的功率分配器技术有益效果在于集保护、测量、控制、监测、通讯、事件记录、故障记录等多种功能于一体，可方便地就地装在配电板上，是构成电站自动化系统的重要控制设备。另外，结构部分还通过对机箱、印制板的屏蔽设计和电路板间距的设计等技术措施解决了装置抗电磁干扰问题。各插件板独立插接安装，散热好，抗干扰能力强，并且便于更换维护。
图1为本发明功率分配器结构方框图； 图2为按键/显示板布置 图3为操作系统结构图； 图4为本发明功率分配器与柴油机组并联运行的示意图。
图中标号相应名称为l-单片机；2-机箱；3_插件板，3. 1_电源板，3.2_主板，
3. 3-模拟量/互感器板，3. 4-输入输出板，3. 5-按键/显示板，3. 6-三相电参数测量板，4-操作系统，4. 1-嵌入式任务模块，4. 11-保护单元，4. 12-测量单元，4. 13-控制单元，
4. 14-监测单元，4. 15-通讯单元，4. 16-事件记录单元。
具体实施例方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下 如图1、2、3、4所示，一种柴油机组并联运行的功率分配器，它由单片机1、机箱2、插件板3、操作系统4组成；所述的插件板3有电源板3. 1 、主板3. 2、模拟量/互感器板3. 3、输入输出板3.4、按键/显示板3.5 ;所述的操作系统4为嵌入式任务模块4. 1 ;该任务模块有保护单元4. 11、测量单元4. 12、控制单元4. 13、监测单元4. 14、通讯单元4. 15、事件记录单元4. 16。操作系统4有一个用于在线编程、设置参数、下载保护软件的在线编程通讯接口。机箱2内部及插件板3有抗电磁干扰的屏蔽层。单片机l通过在线编程通讯接口与用于监控通讯的监控机联通；所述的在线编程通讯接口为RS232接口。通讯单元4. 15有一个用于按用户需求选择RS485、 PR0FIBUS、 M0DBUS现场总线接口 ，接入现场总线网络的通讯模块。按键/显示板3. 5为用于人机界面友好，全汉化显示，并显示测量数据、保护信息的液晶显示器。模拟量/互感器板3. 3是交流采样插件，该模拟量/互感器板3. 3是用于包括对电流、电压模拟量隔离和调整的小型精密电流电压互感器。控制单元4. 13包括用于实现不同容量机组之间的负载转移分配的负载分配线。主板3. 2包括单片机1、互感器、光电隔离输入输出接口 、电流限幅保护、模拟通道接口 、硬件看门狗、光电隔离通信接口 。
结合附图，对本发明结构及有益效果进一步说明如下 通过模拟量/互感器板3. 3实时测量发电机输出三相电压电流，测量汇流排三相电压，并实时计算发电机和汇流排的电压电流有效值、相位、频率、有功/无功、功率因数等，并能将测量或计算的值通过输入输出板3. 4提供模拟量输出； 提供可编程的报警保护功能，包括过载、短路、逆功、电压超标、频率超标、负载过高过低、并车失败等，在按键/显示板3. 5上设置LED指示，并具有继电器输出；
4
提供可编程的并车控制功能，包括发电机组频率控制、电压控制、同步控制、有功
分配、无功分配、解列控制等。调频调压有两种控制方式可输出用于常规调速器和调压器
控制的无源触点，也可输出用于电子式调速器和调压器控制的隔离的模拟量。
提供按键/显示板3. 5，用于显示测量和计算得到的各种参数，也可进行常用的控
制参数和报警参数的设定。
权利要求
一种柴油机组并联运行的功率分配器，其特征在于，它包括单片机(1)、机箱(2)、插件板(3)、操作系统(4)；所述的插件板(3)包括电源板(3.1)、主板(3.2)、模拟量/互感器板(3.3)、输入输出板(3.4)、按键/显示板(3.5)；所述的操作系统(4)为嵌入式任务模块(4.1)；所述的任务模块包括有保护单元(4.11)、测量单元(4.12)、控制单元(4.13)、监测单元(4.14)、通讯单元(4.15)、事件记录单元(4.16)。
2. 如权利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的操作系统(4)有一个用于在线编程、设置参数、下载保护软件的在线编程通讯接口。
3. 如权利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的机箱(2)内部及插件板(3)有抗电磁干扰的屏蔽层。
4. 如权利要求2所述的功率分配器，其特征在于，所述的单片机(1)通过在线编程通讯接口与用于监控通讯的监控机联通；所述的在线编程通讯接口为RS232接口。
5. 如权利要求l所述的功率分配器其特征在于，所述的通讯单元(4. 15)有一个用于按用户需求选择RS485、 PR0FIBUS、 M0DBUS现场总线接口 ，接入现场总线网络的通讯模块。
6. 如权利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的按键/显示板(3. 5)为用于人机界面友好，全汉化显示，并显示测量数据、保护信息的液晶显示器。
7. 如权利要求l所述的功率分配器，其特征在于，所述的模拟量/互感器板(3. 3)是交流采样插件，该模拟量/互感器板(3. 3)是用于包括对电流、电压模拟量隔离和调整的小型精密电流电压互感器。
8. 如权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，所述的主板(3. 2)包括单片机(1)、互感器、光电隔离输入输出接口、电流限幅保护、模拟通道接口、硬件看门狗、光电隔离通信接口。
全文摘要
本发明涉及一种柴油机组并联运行的功率分配器，属于电力系统自动控制技术领域，特别适用于电力推进船舶中。它包括单片机、机箱、插件板、操作系统；插件板包括电源板、主板、模拟量/互感器板、输入输出板、按键/显示板；操作系统为嵌入式任务模块。本发明具有可大大的减小功率管理的控制逻辑，装备调整简单，高度集成智能化，可就地装在配电板上或集中组屏，各部件独立插接安装，散热好，抗干扰能力强，便于更换维护等优点。
文档编号H02P9/04GK101753088SQ200910272718
公开日2010年6月23日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者于海宁, 刘凯, 柯常国, 还芳 申请人:中国船舶重工集团公司第七一二研究所