CN111064112B - 一种中压直流负载控制屏及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中压直流负载控制屏及其控制系统，所述中压直流负载控制屏包括控制屏主体，设置于控制屏主体外表面的操作控制区，活动设置于控制屏主体顶部的防水顶，设置于控制屏主体内部、受操作控制区控制的控制模块区；所述控制模块区包括用于直流电降压的DC/DC降压模块、用于交流电整流的AC/DC整流模块、用于负载控制的PLC、与PLC相连的负载区，与PLC连接的无线通讯模块，设置于控制屏主体内部底部的备用电源；所述DC/DC降压模块与PLC之间设有第一熔断器，该中压直流负载控制屏及其控制系统可以解决散热差、无法防水，无法防虫的不足。

Description

一种中压直流负载控制屏及其控制系统
技术领域
本发明涉及控制屏领域，具体涉及一种中压直流负载控制屏及其控制系统。
背景技术
中压直流负载系统具有线路的造价和运行费用低，适合两个电力系统的互联，不仅如此，直流输电更易于分布式发电的并网运行，在并网发电中发挥巨大作用。中压直流负载系统在城市配电无轨电车、地铁、冶炼、化工、新能源等领域获得了广泛应用。中压直流屏是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统，为控制负荷和动力负荷以及直流负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。
目前的中压直流负载控制屏及其控制系统通常设置在供电设施及负载中间，在整个动力系统中启到承上启下的作用。通过实际观察，我们仍发现直流负载屏在设计上存在散热差、防水不足、无法防虫的不足；除此之外，中压直流屏中使用的负载控制继电器无法自动实现供电线路的智能切换，从而实现故障线路的无缝切换；现有的中压直流控制负荷中未加入防呆设计，现场操作任存在误操作或恶意操作的可能。上述设计存在不足，不仅将减少中压直流屏的使用寿命，还将对日常维护人员带来安全隐患及诸多不变。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种中压直流负载控制屏及其控制系统。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种中压直流负载控制屏，包括控制屏主体，设置于控制屏主体外表面的操作控制区，活动设置于控制屏主体顶部的防水顶，设置于控制屏主体内部受操作控制区控制的控制模块区。
所述控制屏主体包括顶板、底板、两块侧板、背板、柜门，设置于柜门上的把手，设置于柜门内部的玻璃观察窗，设置于左侧板上的若干个风扇；设置于右侧板上的若干个散热槽，与散热槽配套使用的导流盖，设置于顶板下方的柜头，设置于顶板上方的若干个散热网，内接电源线和信号线的进线槽，设置于顶板上方的卡槽，设置于控制屏主体下方的控制屏底座。
所述把手设置于柜门左侧中间位置；所述玻璃观察窗设置于柜门内部，所述玻璃观察窗内设有开孔；所述柜头用于收纳控制面板中的线路，所述散热网为圆形散热网，所述卡槽有2个。
所述导流盖为半包围结构，散热槽设置于导流盖内部；所述导流盖截面为“J”型,导流盖底边与右侧板固定连接，开口方向与柜门平行。
所述操作控制区包括用于显示参数的显示屏，及设置于显示屏下方左右两侧的第一操作面板、第二操作面板；所述第一操作面板、第一操作面板采用触摸屏。
所述防水顶包括与顶板上方的卡槽相配套使用的防水顶底座卡条，用于将雨水导流的防水挡板，设置于防水挡板底部的弯檐，用于接水的接水槽，用于接水槽排水的排水口，连接防水挡板和防水顶底座卡条的支撑杆。
所述排水口可连接排水管；所述防水顶底座卡条有2个，所述散热网设置于2个防水顶底座卡条有2个中间；所述支撑杆有4根；所述防水挡板左右各设置1个；所述2个防水挡板之间呈120°；所述防水顶可从控制屏上卸下。
所述控制模块区包括用于直流电降压的DC/DC降压模块、用于交流电整流的AC/DC整流模块、用于负载控制的PLC、与PLC相连的负载区，与PLC连接的无线通讯模块，设置于控制屏主体内部底部的备用电源；所述DC/DC降压模块与PLC之间设有第一熔断器，所AC/DC整流模块与PLC之间设有第二熔断器、所述备用电源与PLC之间设有第三熔断器；所述第一操作面板与PLC通过电线连接；所述第二操作面板与PLC通过电线连接。所述无线通讯模块同时设置在地面控制中心；所述负载区包括第一负载、第二负载、第三负载、其他直流负载。
一种中压直流负载控制屏控制系统，采用上述中压直流负载控制屏的控制系统为:中压直流负载控制屏控制系统支持高压交流和高压直流两种输入方式，DC/DC降压模块对直流电进行降压；AC/DC整流模块对交流电进行整流；电流分别通过AC/DC整流模块和DC/DC降压模块生成中压直流输入；两路输入支持均衡供电模式，如系统工作在负载均衡模式下，两路负载均衡供电，当出现任意一路负载较大时，另一路可实现并网供电，使用时可以在控制屏的控制屏的第一操作面板、第二操作面板中预先设定；备用电源用于供电备份，PLC设有备用电源监控模块，如备用电源电量未满，在不影响正常负载供电的情况下为备用电源充电；除此之外，备用电源还设有浮充模式，以延长备用电源寿命；第一操作面板202、第二操作面板用于对PLC控制指令的输入，本发明共提供三种操作确认方式：第一种为第一操作面板操作后在显示屏上弹出确认对话框，确认后指令生效；第二种为第一操作面板操作后、第二操作面板需要做出同样操作，指令才可生效；第三种为第一操作面板和第二操作面板做出同样操作后，需要远端地面控制中心确认并同样操作后，操作才可生效；操作确认方式在中压直流负载控制屏初始化时设置，设置后需要管理员权限才可以更改；PLC负责收集负载区所有参数信号并通过传输反馈至显示屏及地面控制中心，中压直流负载控制屏初始化时会根据所处环境设定警告阈值，一旦反馈信号超出阈值，PLC将告警信息显示在显示屏上并发出告警音，如果规定时间内告警未消除，PLC将告警信息通过无线通讯模块回传至地面控制中心。
本发明具有有益效果：
本发明提供了一种中压直流负载控制屏及其控制系统，该中压直流负载控制屏及其控制系统可以解决现有设计中存在散热差、无法防水，无法防虫的不足；在此基础上，本发明还加入了智能负载切换功能，以适应不同场景的负载接入；同时，本发明为操作人员设计多种操作确认模式，以保证所有操作的安全，最终达到保证直流负载控制屏安全稳定运行的目的。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明左视图；
图4为防水顶主视图；
图5为防水顶左视图；
图6为控制模块区示意图；
图7为A区放大示意图；
图8为本发明控制系统示意图；
图9为PLC控制示意图；
图中：100-控制屏主体，101-控制屏底座，102-柜门，103-把手，104-玻璃观察窗，105-散热槽，106-导流盖，107-散热网，108-风扇，109-进线槽，110-卡槽，111-柜头，200-操作控制区，201-显示屏，202-第一操作面板，203-第二操作面板，300-防水顶，301-防水顶底座卡条，302-防水挡板，303-弯檐，304-接水槽，305-支撑杆，306-排水口，400-控制模块区，401-DC/DC降压模块，402-AC/DC整流模块，403-PLC，404-负载区，405-无线通讯模块，406-备用电源，407-第一熔断器，408-第二熔断器，409-第三熔断器，500-地面控制中心。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示，一种中压直流负载控制屏，包括控制屏主体100，设置于控制屏主体100外表面的操作控制区200，活动设置于控制屏主体100顶部的防水顶300，设置于控制屏主体100内部受操作控制区200控制的控制模块区400。
如图1-3所示，所述控制屏主体100包括顶板、底板、两块侧板、背板、柜门102，设置于柜门102上的把手103，设置于柜门102内部的玻璃观察窗104，设置于左侧板上的若干个风扇108；设置于右侧板上的若干个散热槽105，与散热槽105配套使用的导流盖106，设置于顶板下方的柜头111，设置于顶板上方的若干个散热网107，内接电源线和信号线的进线槽109，设置于顶板上方的卡槽110；设置于控制屏主体100下方的控制屏底座101。所述风扇108与散热槽105相对设置，便于通风，使风扇108散热效果最大化。
所述把手103设置于柜门102左侧中间位置；所述玻璃观察窗104设置于柜门102内部，所述玻璃观察窗104内设有开孔，所述柜门102打开后可通过玻璃观察各控制器情况；使用时可从开孔将玻璃观察窗104打开，便于对内部的控制模块区400进行检修维护；不观察时因有柜门102遮挡，遮蔽阳光防止蚊虫飞入；所述柜头111用于收纳线路，所述散热网107为圆形散热网，所述卡槽110有2个。
所述导流盖106为半包围结构，散热槽105设置于导流盖106内部；所述导流盖106截面为“J”型,导流盖106底边与右侧板固定连接，开口方向与柜门102平行；所述导流板可减少散热槽105灰尘吸附。
如图1、6所示，所述操作控制区200包括用于显示参数的显示屏201，设置于显示屏201下方左右两侧的第一操作面板202、第二操作面板203；所述第一操作面板202、第一操作面板202采用触摸屏。
如图4-5所示，所述防水顶300包括与顶板上方的卡槽110相配套使用的防水顶底座卡条301，用于将雨水导流的防水挡板302，设置于防水挡板302底部的弯檐303，用于接水的接水槽304，用于接水槽304排水的排水口306，连接防水挡板302和防水顶底座卡条301的支撑杆305；所述排水口306可连接排水管；所述防水顶底座卡条301有2个，所述散热网107设置于2个防水顶底座卡条301有2个中间；所述支撑杆305有4根；所述防水挡板302左右各设置1个，所述2个防水挡板302一条边相连，形成“伞”型结构；所述2个防水挡板302之间呈120°；所述防水顶300可从控制屏上卸下。
如图6-7所示，所述控制模块区400包括用于直流电降压的DC/DC降压模块401、用于交流电整流的AC/DC整流模块402、用于负载控制的PLC403、与PLC403相连的负载区404，与PLC403连接的无线通讯模块405，设置于控制屏主体100内部底部的备用电源406；所述DC/DC降压模块401与PLC403之间设有第一熔断器407，所述AC/DC整流模块402与PLC403之间设有第二熔断器408，所述备用电源406与PLC403之间设有第三熔断器409；所述第一操作面板202与PLC403通过电线连接；所述第二操作面板203与PLC403通过电线连接。所述无线通讯模块405同时设置在地面控制中心500；所述备用电源406通常为蓄电池级联；所述负载区404包括第一负载、第二负载、第三负载、其他直流负载。
如图8-9所示，一种中压直流负载控制屏控制系统，采用上述中压直流负载控制屏的控制系统为:发明所述的中压直流负载控制屏控制系统支持高压交流和高压直流两种输入方式，DC/DC降压模块401对直流电进行降压；AC/DC整流模块402对交流电进行整流；电流分别通过AC/DC整流模块402和DC/DC降压模块401生成中压直流输入；两路输入支持均衡供电模式，如系统工作在负载均衡模式下，两路负载均衡供电，当出现任意一路负载较大时，另一路可实现并网供电，使用时可以在控制屏的第一操作面板202、第二操作面板203中预先设定；备用电源406用于供电备份，PLC403设有备用电源406监控模块，如备用电源406电量未满，在不影响正常负载供电的情况下为备用电源406充电，除此之外，备用电源406还设有浮充模式，以延长备用电源406寿命；第一操作面板202、第二操作面板203用于对PLC403控制指令的输入，本发明共提供三种操作确认方式：第一种为第一操作面板202操作后在显示屏201上弹出确认对话框，确认后指令生效；第二种为第一操作面板202操作后、第二操作面板203需要做出同样操作，指令才可生效；第三种为第一操作面板202和第二操作面板203做出同样操作后，需要远端地面控制中心500确认并同样操作后，操作才可生效；操作确认方式在中压直流负载控制屏初始化时设置，设置后需要管理员权限才可以更改；PLC403负责收集负载区404所有参数信号并通过传输反馈至显示屏201及地面控制中心500，中压直流负载控制屏初始化时会根据所处环境设定警告阈值，一旦反馈信号超出阈值，PLC403将告警信息显示在显示屏201上并发出告警音，如果规定时间内告警未消除，PLC403将告警信息通过无线通讯模块405回传至地面控制中心500。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种中压直流负载控制屏，其特征在于：包括控制屏主体(100)，设置于控制屏主体(100)外表面的操作控制区(200)，活动设置于控制屏主体(100)顶部的防水顶(300)，设置于控制屏主体(100)内部、受操作控制区(200)控制的控制模块区(400)；
所述控制屏主体(100)包括顶板、底板、两块侧板、背板、柜门(102)，设置于柜门(102)上的把手(103)，设置于柜门(102)内部的玻璃观察窗(104)，设置于左侧板上的若干个风扇(108)，设置于右侧板上的若干个散热槽(105)，与散热槽(105)配套使用的导流盖(106)，设置于顶板下方的柜头(111)，设置于顶板上方的若干个散热网(107)，内接电源线和信号线的进线槽(109)，设置于顶板上方的卡槽(110)，设置于控制屏主体(100)下方的控制屏底座(101)；
所述操作控制区(200)包括用于显示参数的显示屏(201)，设置于显示屏(201)下方左右两侧的第一操作面板(202)、第二操作面板(203)；
所述防水顶(300)包括与顶板上方的卡槽(110)相配套使用的防水顶底座卡条(301)，用于将雨水导流的防水挡板(302)，设置于防水挡板(302)底部的弯檐(303)，用于接水的接水槽(304)，用于接水槽(304)排水的排水口(306)，连接防水挡板(302)和防水顶底座卡条(301)的支撑杆(305)；
所述控制模块区(400)包括用于直流电降压的DC/DC降压模块(401)，用于交流电整流的AC/DC整流模块(402)，用于负载控制的PLC(403)，与PLC(403)相连的负载区(404)，与PLC(403)连接的无线通讯模块(405)，设置于控制屏主体(100)内部底部的备用电源(406)；
所述DC/DC降压模块(401)与PLC(403)之间设有第一熔断器(407)，所述AC/DC整流模块(402)与PLC(403)之间设有第二熔断器(408)，所述备用电源(406)与PLC(403)之间设有第三熔断器(409)；所述第一操作面板(202)与PLC(403)通过电线连接；所述第二操作面板(203)与PLC(403)通过电线连接；所述无线通讯模块(405)同时设置在地面控制中心(500)；
中压直流负载控制屏控制系统支持高压交流和高压直流两种输入方式，DC/DC降压模块(401)对直流电进行降压；AC/DC整流模块(402)对交流电进行整流；电流分别通过AC/DC整流模块(402)和DC/DC降压模块(401)生成中压直流输入；两路输入支持均衡供电模式，如系统工作在负载均衡模式下，两路负载均衡供电，当出现任意一路负载较大时，另一路可实现并网供电，使用时可以在控制屏的第一操作面板(202)、第二操作面板(203)中预先设定；备用电源(406)用于供电备份，PLC(403)设有备用电源(406)监控模块，如备用电源(406)电量未满，在不影响正常负载供电的情况下为备用电源(406)充电，除此之外，备用电源(406)还设有浮充模式，以延长备用电源(406)寿命；第一操作面板(202)、第二操作面板(203)用于对PLC(403)控制指令的输入，共提供三种操作确认方式：第一种为第一操作面板(202)操作后在显示屏(201)上弹出确认对话框，确认后指令生效；第二种为第一操作面板(202)操作后、第二操作面板(203)需要做出同样操作，指令才可生效；第三种为第一操作面板(202)和第二操作面板(203)做出同样操作后，需要远端地面控制中心(500)确认并同样操作后，操作才可生效；操作确认方式在中压直流负载控制屏初始化时设置，设置后需要管理员权限才可以更改；PLC(403)负责收集负载区(404)所有参数信号并通过传输反馈至显示屏(201)及地面控制中心(500)，中压直流负载控制屏初始化时会根据所处环境设定警告阈值，一旦反馈信号超出阈值，PLC(403)将告警信息显示在显示屏(201)上并发出告警音，如果规定时间内告警未消除，PLC(403)将告警信息通过无线通讯模块(405)回传至地面控制中心(500)。
2.如权利要求1所述的中压直流负载控制屏，其特征在于：所述把手(103)设置于柜门(102)左侧中间位置；所述玻璃观察窗(104)设置于柜门(102)内部，所述玻璃观察窗(104)内设有开孔。
3.如权利要求1所述的中压直流负载控制屏，其特征在于：所述散热网(107)为圆形散热网。
4.如权利要求1所述的中压直流负载控制屏，其特征在于：所述导流盖(106)为半包围结构；所述导流盖(106)截面为“J”型,导流盖(106)底边与右侧板固定连接，开口方向与柜门(102)平行。
5.如权利要求1所述的中压直流负载控制屏，其特征在于：所述防水顶底座卡条(301)有2个，所述散热网(107)设置于2个防水顶底座卡条(301)有2个中间。
6.如权利要求1所述的中压直流负载控制屏，其特征在于：所述支撑杆(305)有4根；所述防水挡板(302)左右各设置1个，所述卡槽(110)有2个。
7.如权利要求6所述的中压直流负载控制屏，其特征在于：2个所述防水挡板(302)一条边相连，形成“伞”型结构；2个所述防水挡板(302)之间呈120°。
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