基于高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)的直流電源監視系統設計

　1 前言

　　在電廠(chǎng)及變電站的二次系統中，為了給控制、保護、自動(dòng)裝置、事故照明等設備用電，必須有可靠的直流電源。直流電源的作用是：正常時(shí)為變電站內的斷路器提供合閘直流電源;故障時(shí)，當廠(chǎng)、站用電中斷的情況下，為繼電保護、斷路器跳合閘、載波通訊提供直流電源，其穩定運行直接影響著(zhù)電力系統的安全可靠運行。變電站直流電源主要由以下四個(gè)部分組成：蓄電池系統、充電模塊部分分為交流整流及穩壓整流、微機監控部分、調壓模塊部分。目前，現代直流電源的發(fā)展正以高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)為基礎，并兼備高頻化、高效率、大功率、無(wú)污染和模塊等特點(diǎn)。在管理方式上，結合計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，形成多級計算機網(wǎng)絡(luò )的集中監控管理系統。

　　直流電源系統的監視系統是整個(gè)系統的核心部分，它的主要作用是把各變電站直流設備的信息上送到監控中心以供查詢(xún)，同時(shí)各監控中心也向各變電站發(fā)送控制命令，由系統執行，還可以及時(shí)發(fā)現設備運行的不正常狀態(tài)，及時(shí)處理。直流電源系統的典型配置如圖1所示。

　　圖1 直流電源系統的典型配置圖

　　直流電源系統主要分為三大部分：直流回路的絕緣檢測單元、交直流參數監控單元、電池巡檢單元。目前各個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品還存在以下問(wèn)題：

　　(1)直流接地故障率一直排在電氣故障首位，原因是檢測方法不足，直流傳感器檢測主要是易損壞、干擾嚴重，交流傳感檢測則受分布電容的影響，且須注入一定信號;

　　(2)參數監控單元主要是檢測母線(xiàn)電壓及電流，交流側電壓及直流側電流電壓等，目前此部分監控系統只是將數據簡(jiǎn)單檢測和直接上調，缺少自我分析和實(shí)時(shí)自我故障處理能力;

　　(3)各部分之間使用不同的通訊規約，使對綜自系統進(jìn)行通訊時(shí)，必須重新統一軟件規約;

　　(4)不同單元間的組態(tài)不便，使得在使用過(guò)程中用匯編語(yǔ)言更改或重新編寫(xiě)軟件時(shí)不方便，容易出錯，操作性差。

　　針對以上情況，我們推出了PZWG2000系列智能型觸摸屏控制直流高頻開(kāi)關(guān)電源系統。此系統的信息采集及處理可就地完成，實(shí)時(shí)性強，信號不受干擾，配線(xiàn)靈活，組態(tài)方便，網(wǎng)絡(luò )功能強，可在線(xiàn)調控上傳數據，自檢功能完善，強大的多媒體及動(dòng)畫(huà)功能，友好的中英文人機顯示圖界，雙重控制原理，使系統更具可靠等優(yōu)點(diǎn)。

　　2 系統構成及功能

　　2.1 硬件配置

　　PZWG2000智能型觸摸屏控制直流系統為模塊式結構，模塊間可任意組合，可以根據不同用戶(hù)的不同要求組合系統。一個(gè)完整的系統由五個(gè)部分組成：監控后臺(主控制單元)、充電管理單元(高頻單元)、電池管理單元(電池巡檢單元)、絕緣檢測單元及調壓?jiǎn)卧?。其中主控制單元即監控后臺為本系統的核心部分。

　　2.1.1監控后臺

　　監控后臺是通過(guò)可觸摸式工控機來(lái)實(shí)現并作為全面管理電源系統運行。它可在線(xiàn)記錄、統計、分析并實(shí)時(shí)打印各種運行數據。人機界面為高亮度的彩色大屏幕LCD顯示屏。具有顯示清晰、直觀(guān)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)串行的RS232/RS485口，與變電站內的綜合自動(dòng)化系統或地區調度聯(lián)系，實(shí)現四遙功能，即遙測、遙信、遙控及遙調功能，從而實(shí)現變電站電源系統的無(wú)人值守。

　　圖2 監控單元原理框圖