CN103928982A - 电源无扰动切换系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种电源无扰动切换系统及其控制方法，保证了生产过程的连续性，解决了电源切换时出现供电中断的问题。其电源无扰动切换系包括用于控制电源无扰动切换装置个部件运行的微机处理模块，开关量采集模块，电压采集模块，电源监控模块，显示输出模块、闭锁模块、启动后加速模块。本发明提供的电源无扰动切换装置将自动同期技术、备用电源快速切换技术、涌流抑制技术、远方通讯技术及负荷在线监控技术有机地结合起来，实现电气系统无扰动切换技术，从根本上提高了工业企业供电的可靠性，实现母线0S中断，系统无扰动连续运行，工艺流程不受切换影响。

Description

电源无扰动切换系统及其控制方法

 

技术领域

    本发明涉及电源切换技术领域，具体涉及电源无扰动切换系统及其控制方法。

 

背景技术

在企业供电系统中，为了防止电源故障而造成系统失电的情况，通常在系统设计时，会考虑多电源供电。当供电电源出现故障或检修时，会切除供电电源，合备用电源，防止系统失电，从而造成的生产经济损失。一般的系统中，备用电源的合闸，使用备用电源自动投入装置就可以完成此功能。但是，对于系统中有较多高压电机的情况下，备自投装置并不能较好的完成电源的切换，因为在供电电源失电时，高压电机由于惯性，处于“惰性”状态，此时的母线具有较高残压，且下降很慢。若用备自投装置或延时合闸时间方式来合闸备用电源，很可能造成备用电源与母线的反向合闸，对系统及电气设备造成很大的冲击。再者备自投装置或延时合闸，都有一定的延时，并不能保证母线的持续有电，这样，使得一些需要持续供电的生产造成供电中断。

 

发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供电源无扰动切换系统及其控制方法，备用电源能在临界电压之前投入的电源无扰动切换系统，保证了生产过程的连续性，解决了电源切换时出现供电中断的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电源无扰动切换系统，包括用于控制电源无扰动切换装置个部件运行的微机处理模块，开关量采集模块，电压采集模块，电源监控模块，显示输出模块、闭锁模块、启动后加速模块；开关量采集模块与微机处理模块连接，开关量采集模块用于采集两段进线开关及母联开关的辅助触点，判断两段进线开关及母联开关的分合位置；电压采集模块与微机处理模块连接，用于采集两段母线的电压信号；合闸时间测时模块与微机处理模块连接，用于测量自微机处理模块发出指令到所控制的断路器合闸所需要的时间；电源监视模块与微机处理模块连接，电源监视模块用于监视电源无扰动切换装置内部电源稳定情况及失电情况，若装置电源消失或故障，则闭合相应出口，电源恢复后，出口返回；

显示输出模块与微机处理模块连接，显示输出模块用于显示电源无扰动切换装置需要显示的文字内容；闭锁模块与微机处理模块连接，闭锁模块用于实现开关位置异常闭锁、后备失电闭锁、PT 断线闭锁、功能未投入闭锁、出口闭锁等情况下的闭锁功能；起动后加速模块与微机处理模块连接，起动后加速模块用于在切换过程中，若合闸某进线，则同时输出一对接点，用于启动该进线的后加速功能，此节点闭合 10 秒后返回。

    上述方案中，所述电压采集模块包括电压采集模块一和电压采集模块二。

    上述方案中，所述电源无扰动切换系统还包括合闸时间测时模块，连接于微机处理模块，用于测量自微机处理模块发出指令到所控制的断路器合闸所需要的时间。

上述方案中，所述电源无扰动切换系统还包括键盘输入模块，连接于微机处理模块，用于切换显示输出模块的菜单显示内容及手动切换控制试验。

上述方案中，所述电源无扰动切换系统还包括报警模块，连接于微机处理模块，用于在电源无扰动切换装置发生故障或超出预设程序时，提示报警，以便于用户及时了解。

    上述方案中，所述电源无扰动切换系统还包括通讯功能模块，连接于微机处理模块，用于进行远距离数据传输。

上述方案中，所述通讯功能模块为RS485接口或CAN接口。

一种电源无扰动切换系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

a，微机处理模块对开关量采集模块、电压采集模块一、电压采集模块二进行信号采集；

b,对采集到的信号进行分析，判断寻找合适的合闸切换时间点,发出进行快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换的切换指令；

c,当切换系统发生故障或超出预设程序时，提示报警；

d,当电源消失或故障时，则闭合相应出口，电源恢复后，出口返回。

本发明的有益效果是：本发明提供的电源无扰动切换装置将自动同期技术、备用电源快速切换技术、涌流抑制技术、远方通讯技术及负荷在线监控技术有机地结合起来，实现电气系统无扰动切换技术，从根本上提高了工业企业供电的可靠性，实现母线 0S 中断，系统无扰动连续运行，工艺流程不受切换影响。

 

附图说明

图1为本发明的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参考图1，其为本发明较佳实施方式提供的电源无扰动切换系统的模块示意图，电源无扰动切换系统100包括微机微机处理模块10、开关量采集模块11、电压采集模块一12、电压采集模块二13、合闸时间测时模块14、键盘输入模块15、通讯模块16、起动后加速模块17、报警模块18、闭锁模块19、显示输出模块110、电源监视模块111。

微机微机处理模块10用于控制电源无扰动切换系统各部件的运行，微机微机处理模块10通过判断开关量采集模块11、电压采集模块一 12、电压采集模块二13采集到信号进行分析，判断寻找合适的合闸切换时间点，发出进行快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换的切换指令。

开关量采集模块11与微机处理模块10连接，开关量采集模块11用于采集两段进线开关及母联开关的辅助触点，判断两段进线开关及母联开关的分合位置。

电压采集模块一 12、电压采集模块二13分别与微机处理模块10连接，用于采集两段母线的电压信号。

合闸时间测时模块14与微机处理模块10连接，用于测量自微机处理模块10发出指令到所控制的断路器合闸所需要的时间。

键盘输入模块15与微机处理模块10连接，用于切换显示输出模块110的菜单显示内容及手动切换控制试验。

通讯功能模块16与微机处理模块10连接，通讯功能模块16用于进行远距离数据传输，通讯功能模块16为RS485接口或CAN接口。

起动后加速模块17与微机处理模块10连接，起动后加速模块17用于在切换过程中，若合闸某进线，则同时输出一对接点，用于启动该进线的后加速功能，此节点闭合 10 秒后返回。

报警模块18与微机处理模块10连接，报警功能模块18用于在电源无扰动切换装置100发生故障或超出预设程序时，提示报警，以便于用户及时了解。

闭锁模块19与微机处理模块10连接，闭锁模块19用于实现开关位置异常闭锁、后备失电闭锁、PT 断线闭锁、功能未投入闭锁、出口闭锁等情况下的闭锁功能。其具体功能如下。

开关位置异常闭锁：当开关位置不符合系统正常运行方式时，闭锁切换；满足运行方式时需手动复归，则闭锁消失。

后备失电闭锁：后备电源失电且“后备电源失电闭锁”投入，装置闭锁。状况解除，需手动复归，闭锁消失。

PT 断线闭锁：“PT 断线”投入，当发生 PT 断线时，闭锁切换。故障消失，需手动复归，闭锁返回。

功能未投入闭锁：“切换投退”未投入；启动方式全未投入；切换方式全未投入；满足以上任一条件时，装置闭锁。状况解除，闭锁消失。

出口闭锁：检修时，用于手动闭锁装置。

显示输出模块110与微机处理模块10连接，显示输出模块110用于显示电源无扰动切换系统需要显示的文字内容。

电源监视模块111与微机处理模块10连接，电源监视模块111用于监视电源无扰动切换系统内部电源稳定情况及失电情况，若装置电源消失或故障，则闭合相应出口，电源恢复后，出口返回。

一种电源无扰动切换系统的控制方法，包括如下步骤：a，微机处理模块对开关量采集模块、电压采集模块一、电压采集模块二进行信号采集；b,对采集到的信号进行分析，判断寻找合适的合闸切换时间点,发出进行快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换的切换指令；c,当切换系统发生故障或超出预设程序时，提示报警；d,当电源消失或故障时，则闭合相应出口，电源恢复后，出口返回。

本发明提供的电源无扰动切换系统，正常运行时就对待合开关两端电源的频率、电压、相位量进行自动跟踪和监测，一旦检测到切换启动信号时，将立即根据当前频差、相差、幅值等采样值，同时利用适当的数学模型，结合预置的待合开关导前时间，推算出以后合闸准点时的相差、频差，然后同预置的允许的相差、频差进行比较，当条件满足时就发出合、跳闸脉冲信号。 

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电源无扰动切换系统，其特征在于：包括用于控制电源无扰动切换装置个部件运行的微机处理模块，开关量采集模块，电压采集模块，电源监控模块，显示输出模块、闭锁模块、启动后加速模块；

    开关量采集模块与微机处理模块连接，开关量采集模块用于采集两段进线开关及母联开关的辅助触点，判断两段进线开关及母联开关的分合位置；

    电压采集模块与微机处理模块连接，用于采集两段母线的电压信号；

    合闸时间测时模块与微机处理模块连接，用于测量自微机处理模块发出指令到所控制的断路器合闸所需要的时间；

电源监视模块与微机处理模块连接，电源监视模块用于监视电源无扰动切换装置内部电源稳定情况及失电情况；

显示输出模块与微机处理模块连接，显示输出模块用于显示电源无扰动切换装置需要显示的文字内容；

闭锁模块与微机处理模块连接，闭锁模块用于实现开关位置异常闭锁、后备失电闭锁、PT 断线闭锁、功能未投入闭锁、出口闭锁等情况下的闭锁功能；

起动后加速模块与微机处理模块连接，用于启动进线后的加速功能。

2.  根据权利要求1所述的电源无扰动切换系统，其特征在于：所述电压采集模块包括电压采集模块一和电压采集模块二。

3. 根据权利要求1所述的电源无扰动切换系统，其特征在于：包括合闸时间测时模块，连接于微机处理模块，用于测量自微机处理模块发出指令到所控制的断路器合闸所需要的时间。

4.根据权利要求1所述的电源无扰动切换系统，其特征在于：包括键盘输入模块，连接于微机处理模块，用于切换显示输出模块的菜单显示内容及手动切换控制试验。

5.根据权利要求1所述的电源无扰动切换系统，其特征在于：包括报警模块，连接于微机处理模块，用于在电源无扰动切换装置发生故障或超出预设程序时，提示报警，以便于用户及时了解。

6.根据权利要求1所述的电源无扰动切换系统，其特征在于：包括通讯功能模块，连接于微机处理模块，用于进行远距离数据传输。

7.根据权利要求6所述的电源无扰动切换系统，其特征在于：所述通讯功能模块为RS485接口或CAN接口。

8.一种电源无扰动切换系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

a，微机处理模块对开关量采集模块、电压采集模块一、电压采集模块二进行信号采集；

b,对采集到的信号进行分析，判断寻找合适的合闸切换时间点,发出进行快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换的切换指令；

c,当切换系统发生故障或超出预设程序时，提示报警；

d,当电源消失或故障时，则闭合相应出口，电源恢复后，出口返回。