CN114285018A - 一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法 - Google Patents
一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114285018A CN114285018A CN202111531662.8A CN202111531662A CN114285018A CN 114285018 A CN114285018 A CN 114285018A CN 202111531662 A CN202111531662 A CN 202111531662A CN 114285018 A CN114285018 A CN 114285018A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load
- power
- current
- main cpu
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100024058 Flap endonuclease GEN homolog 1 Human genes 0.000 description 1
- 101000833646 Homo sapiens Flap endonuclease GEN homolog 1 Proteins 0.000 description 1
- 101150044561 SEND1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
本申请属于航空电气设计领域，特别涉及一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法。该方法包括步骤S1、通过辅助CPU进行负载电流采样，同时持续监测主CPU监控单元输出及主CPU通讯输出；步骤S2、当采样的负载电流表明所述负载发生过流或短路故障时，或者主CPU监控单元输出异常，或者主CPU通讯输出异常时，上报过流故障供电管理计算机；步骤S3、由供电管理计算机根据过流故障及扩展继电器信号进行负载支路的状态判断，确定是否发生过流或短路故障；步骤S4、若发生过流或短路故障，根据负载类别进行相应的负载功率的可靠统计，并根据重构指令，根据重构后供电电源的功率情况进行汇流条能带负载功率计算；步骤S5、匹配供电电源容量，进行配电控制。
Description
技术领域
本申请属于航空电气设计领域，特别涉及一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法。
背景技术
现有航空配电系统中，高压直流接触器的智能控制通过两种非相似的CPU进行负载支路的双余度过流故障保护，以有效避免过流故障对系统的危害。同时，在配电系统运行过程中，通过主CPU持续向供电管理计算机传递该配电负载支路的重要状态信息，如负载电流、支路状态等。
但当主CPU运行故障，并且该负载支路发生过流故障时，主CPU无法向供电管理计算机上报故障情况。而供电管理计算机只通过接触器辅助触点扩展继电器的状态进行负载支路故障情况的判断，但此种方式又受制于扩展继电器的故障率较高，因而易引发配电系统重构时接触器拍合和配电网络不稳定，从而降低了配电可靠性。
为保证机上重要用电设备和关键用电设备，如飞行控制、应急通讯和着陆系统等的供电可靠性要求，配电系统往往采用系统重构的方式实现重要用电设备和关键用电设备的多余度供电，以提高供电可靠性。配电系统在某一主电源故障，如图1中的GEN1故障时，需要闭合BTC通过GEN2给270V直流汇流条1供电以实现重构前，供电管理计算机需要进行负载功率的计算，并根据具体供电电源的供电容量情况，切断非重要/关键负载，以保证重要负载/关键负载的正常供电。
在现有航空配电系统中，通常采用两种非相似性的CPU进行负载支路的双余度过流保护，以避免过流故障对系统的危害。同时，通过主CPU持续向供电管理计算机传递该配电负载支路的重要状态信息，如负载电流、支路状态等。但当主CPU运行故障时，供电管理计算机只能通过接触器的扩展继电器状态进行该负载支路接通/断开状态的判断(见图3、图4所示)，便因此受制于继电器的故障率较高，不能可靠指示出该负载支路的状态，特别是功率较大的负载，当供电管理计算机对负载支路接通/断开判断失误时，往往会引发配电的不可靠。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请针对智能接触器控制单元在主CPU运行故障，辅助CPU进行过流故障保护后，供电系统重构时易出现的配电网络不稳定问题，提出一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制技术，可避免高压直流航空供电系统重构时接触器拍合和配电网络不稳定问题。
本申请提供的提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，主要包括：
步骤S1、通过辅助CPU进行负载电流采样，同时持续监测主CPU监控单元输出及主CPU通讯输出；
步骤S2、当采样的负载电流表明所述负载发生过流或短路故障时，或者主CPU监控单元输出异常，或者主CPU通讯输出异常时，上报过流故障供电管理计算机；
步骤S3、由供电管理计算机根据过流故障及扩展继电器信号进行负载支路的状态判断，确定是否发生过流或短路故障；
步骤S4、若发生过流或短路故障，根据负载类别进行相应的负载功率的可靠统计，并根据重构指令，根据重构后供电电源的功率情况进行汇流条能带负载功率计算；
步骤S5、匹配供电电源容量，进行配电控制。
优选的是，步骤S1之前，进一步包括进行上电自检，自检不通过时，上报自检故障。
优选的是，所述上电自检包括辅助CPU代码一致性、RAM、电流测量链路、控制命令链路的自检。
优选的是，步骤S2中，当采样的负载电流表明所述负载发生过流或短路故障时，进一步包括，根据预定的曲线进行延时，并在延时结束后进行过流或短路故障保护。
优选的是，步骤S4中，所述负载类别包括一般负载、重要负载及关键负载。
优选的是，步骤S5中，进行配电控制的方式包括切断不必要的非重要负载。
本申请通过利用主CPU的监控单元的输出，进行主CPU运行状态的判断。当辅助CPU通过判断认为主CPU运行故障时，并且进行了故障保护，则向供电管理计算机发送离散量的故障信号。供电管理计算机通过该离散量信号和扩展继电器状态信号能够实现主汇流条负载功率的可靠计算，并在需要系统重构时，为配电的控制提供了可靠的功率数据支撑，保证了配电的可靠性。
附图说明
图1是高压直流智能接触器供电系统架构示意图。
图2是本申请提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法一优选实施例的流程图。
图3是现有技术中智能接触器控制方式对应的控制系统架构图。
图4是本申请提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法的控制系统架构图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请提供了一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，主要包括：
步骤S1、通过辅助CPU进行负载电流采样，同时持续监测主CPU监控单元输出及主CPU通讯输出；
步骤S2、当采样的负载电流表明所述负载发生过流或短路故障时，或者主CPU监控单元输出异常，或者主CPU通讯输出异常时，上报过流故障供电管理计算机；
步骤S3、由供电管理计算机根据过流故障及扩展继电器信号进行负载支路的状态判断，确定是否发生过流或短路故障；
步骤S4、若发生过流或短路故障，根据负载类别进行相应的负载功率的可靠统计，并根据重构指令，根据重构后供电电源的功率情况进行汇流条能带负载功率计算；
步骤S5、匹配供电电源容量，进行配电控制。
如图2所示，本申请首先通过上电自检[1]进行辅助CPU代码一致性、RAM、I2t电流测量链路、控制命令链路的自检，当任一相自检不通过时，上报自检故障[2]。当上电自检完成后进行CPU系统初始化[3](包括系统全局变量，控制变量的初始化)，并进行负载电流采样[4]、监测主CPU监控单元输出[5]、监测主CPU通讯输出[6]。当发生过流故障时，根据预定延时曲线进行反延时[7]后，进行过流故障保护[8]；并且当监测到主CPU运行不正常时，上报过流故障[9]给供电管理计算机。当主CPU运行正常时，主CPU进行故障状态上报。
供电管理计算机根据接收到的过流故障信号[10]后，并结合接收到的扩展继电器信号[11]进行该负载支路的状态判断，当认为发生了过流故障时，实时根据负载类别(一般负载、重要负载、关键负载)进行相应的负载功率的可靠统计[12]。在接收到需要系统重构的指令[13]时，根据重构后供电电源的功率情况进行汇流条能带负载功率计算[14]后，为匹配供电电源的容量，按照汇流条能带的负载功率需求，切断不必要的非重要负载，实现配电控制[15]。
通过以上的控制方式能够防止由于汇流条负载功率(特别是大功率负载)计算失误引发的系统重构时配电控制不稳定问题。
图3为现有的智能接触器控制方式对应的系统架构图。原有的智能接触器控制方式通过主CPU和辅助CPU同时采集负载支路的电流信号，在发生过流故障时，主CPU和辅助CPU根据设定的不同保护曲线实施保护，以实现在负载支路发生过流故障时的双余度保护，以可靠避免过流故障引发的系统危害。与此同时，主CPU会将过流故障信号通过通信的方式上传给供电管理计算机。
针对主CPU运行故障无法向供电管理计算机上报过流的故障问题，改进后的智能接触器控制方式见下图4所示。
图4中，主CPU和辅助CPU同时进行上电自检和负载电流的A/D采样，主CPU接收供电管理计算机的控制命令后，控制接通直流接触器线圈的负端接地。当发生过流故障时，主CPU和辅助CPU根据特定的延时曲线进行故障保护动作响应，分别控制直流接触器线圈的负端断开接地和线圈正端断开28VDC。
当主CPU运行故障无法向供电管理计算机上报过流故障时，辅助CPU通过监测主CPU监控单元的输出以及主CPU和辅助CPU之间的通讯信息，进行主CPU运行状况的判断，并结合辅助CPU的过流故障保护状况进行判断，当负载支路过流故障时，由辅助CPU向供电管理计算机发送该负载支路过流故障状态信息。供电管理计算机结合该过流故障信息和接触器辅助触点扩展继电器状态信息实现可靠的配电控制，避免了扩展继电器故障较高带来的配电不可靠问题。
本申请通过利用主CPU的监控单元的输出，进行主CPU运行状态的判断。当辅助CPU通过判断认为主CPU运行故障时，并且进行了故障保护，则向供电管理计算机发送离散量的故障信号。供电管理计算机通过该离散量信号和扩展继电器状态信号能够实现主汇流条负载功率的可靠计算，并在需要系统重构时，为配电的控制提供了可靠的功率数据支撑，保证了配电的可靠性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1、通过辅助CPU进行负载电流采样，同时持续监测主CPU监控单元输出及主CPU通讯输出；
步骤S2、当采样的负载电流表明所述负载发生过流或短路故障时，或者主CPU监控单元输出异常，或者主CPU通讯输出异常时，上报过流故障供电管理计算机；
步骤S3、由供电管理计算机根据过流故障及扩展继电器信号进行负载支路的状态判断，确定是否发生过流或短路故障；
步骤S4、若发生过流或短路故障，根据负载类别进行相应的负载功率的可靠统计，并根据重构指令，根据重构后供电电源的功率情况进行汇流条能带负载功率计算；
步骤S5、匹配供电电源容量，进行配电控制。
2.如权利要求1所述的提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，其特征在于，步骤S1之前，进一步包括进行上电自检，自检不通过时，上报自检故障。
3.如权利要求2所述的提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，其特征在于，所述上电自检包括辅助CPU代码一致性、RAM、电流测量链路、控制命令链路的自检。
4.如权利要求1所述的提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，其特征在于，步骤S2中，当采样的负载电流表明所述负载发生过流或短路故障时，进一步包括，根据预定的曲线进行延时，并在延时结束后进行过流或短路故障保护。
5.如权利要求1所述的提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述负载类别包括一般负载、重要负载及关键负载。
6.如权利要求1所述的提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法，其特征在于，步骤S5中，进行配电控制的方式包括切断不必要的非重要负载。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111531662.8A CN114285018A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111531662.8A CN114285018A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114285018A true CN114285018A (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=80872223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111531662.8A Pending CN114285018A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114285018A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000186576A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービン発電設備 |
| CN102097865A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-06-15 | 武汉大学 | 一种电力系统供电恢复方法 |
| CN103138390A (zh) * | 2011-11-24 | 2013-06-05 | 新疆电力公司电力科学研究院 | 一种基于自愈控制的配电网故障处理方法 |
| CN105549424A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-04 | 南京航空航天大学 | 一种宽体客机汇流条功率控制器模拟系统及方法 |
| CN105584614A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-18 | 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 | 一种基于热冗余控制器的船舶能量管理系统 |
| CN107547025A (zh) * | 2017-10-22 | 2018-01-05 | 南京理工大学 | 超高速永磁同步电机的冗余容错控制系统及方法 |
| CN111907679A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 无锡赛思亿电气科技有限公司 | 直流组网的船舶混合动力推进系统的控制方法 |
| CN112332375A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 一种船用低压大功率直流智能配电模块及其控制策略 |
-
2021
- 2021-12-14 CN CN202111531662.8A patent/CN114285018A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000186576A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービン発電設備 |
| CN102097865A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-06-15 | 武汉大学 | 一种电力系统供电恢复方法 |
| CN103138390A (zh) * | 2011-11-24 | 2013-06-05 | 新疆电力公司电力科学研究院 | 一种基于自愈控制的配电网故障处理方法 |
| CN105549424A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-04 | 南京航空航天大学 | 一种宽体客机汇流条功率控制器模拟系统及方法 |
| CN105584614A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-18 | 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 | 一种基于热冗余控制器的船舶能量管理系统 |
| CN107547025A (zh) * | 2017-10-22 | 2018-01-05 | 南京理工大学 | 超高速永磁同步电机的冗余容错控制系统及方法 |
| CN111907679A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-10 | 无锡赛思亿电气科技有限公司 | 直流组网的船舶混合动力推进系统的控制方法 |
| CN112332375A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-05 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 一种船用低压大功率直流智能配电模块及其控制策略 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200412167A1 (en) | Method and system for fast reconfiguration of power supply network in tens of milliseconds after power grid failure | |
| US10998756B2 (en) | Microgrid system and method for managing malfunction | |
| CN109713794B (zh) | 一种分布式智能自恢复系统及方法 | |
| CN110932395B (zh) | 一种低压智能备自投的通信系统 | |
| CN104795897A (zh) | 智能变电站可组态继电保护方法和系统 | |
| CN112117737B (zh) | 一种保护装置采样容错重组方法和系统 | |
| CN114156547A (zh) | 一种锂电池管理系统及方法 | |
| CN110912253B (zh) | 一种低压智能备自投系统 | |
| CN114285018A (zh) | 一种提高配电可靠性的高压直流智能接触器控制方法 | |
| WO2024077658A1 (zh) | 一种消能装置及其投入控制方法 | |
| CN106340954A (zh) | 一种电源线路断线识别并切换到备用电源的方法 | |
| CN203481822U (zh) | 中压10千伏配电网闭环供电模型 | |
| CN102545378A (zh) | 一种控制器、负载保护方法、自动转换开关设备及系统 | |
| CN112751316B (zh) | 一种母线电压互感器停电的配置方法及装置 | |
| CN111740402B (zh) | 一种飞机能量网络的自动分配管理控制方法 | |
| CN111668814B (zh) | 母线故障切除方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN105158599B (zh) | 一种及时判断调度系统母线断电复电的方法 | |
| CN114614451B (zh) | 站域层远后备保护方法、保护装置和层次化继电保护系统 | |
| Raja et al. | Enhancement for Circuit Breaker Failure Protection in Transmission Substations | |
| US11706659B2 (en) | Method for operating intelligent electronic device and an intelligent electronic device | |
| CN114069569B (zh) | 一种使配电箱在故障状态下减少电量损失的方法 | |
| CN112751333B (zh) | 一种轨道交通用智能低压开关柜及控制方法 | |
| CN116031861A (zh) | 一种双线制的地面电源投退网控制方法 | |
| KR20240058590A (ko) | 루프 배전 선로의 수지상 운전시 전압 보상 운전 방법 및 장치 | |
| JP2521159B2 (ja) | 配電系統故障状態検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |