RO126723A2 - Sistem informatizat de alimentare şi protecţie integrată de siguranţă destinat staţiilor electroenergetice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem informatizat de alimentare şi protecţie integrată de siguranţă, destinat alimentării cu tensiuni de curent continuu şi alternativ a serviciilor auxiliare din staţiile de transport şi distribuţie de energie electrică. Sistemul conform invenţiei are în alcătuirea sa două redresoare (1 şi 2) realizate cu un sistem de control al factorului de putere, cu tensiunea de ieşire izolată faţă de intrare, alimentate în comun de la o reţea de alimentare cu curent alternativ, cele două redresoare (1 şi 2) fiind conectate în paralel prin două diode (3 şi 4), pentru a alimenta simultan o baterie de acumulatori (9), prin intermediul unui întrerupător (10) de curent continuu, un convertor c.c- c.c (14) şi un invertor (16) prin care se furnizează unor consumatori (15 şi 17) energie de curent continuu, respectiv, energie de curent alternativ, tensiunile şi curenţii de ieşire ai redresoarelor (1 şi 2) fiind măsurate de câte un traductor (5 şi 7) de măsură a tensiunii şi de câte un traductor (6 şi 8) de măsură a curentului, iar tensiunea şi curentul furnizate convertorului c.c-c.c (14) şi invertorului (16) fiind măsurate de un traductor (18) de măsură a tensiunii şi un traductor (19) de măsură a curentului, toate valorile analogice generate de traductorii (5, 7, 11 şi 18) de tensiune şi de traductorii (6, 8, 12 şi 19) de curent, precum şi valoarea temperaturii mediului ambiant, furnizată de un traductor (20) de temperatură, fiind măsurate de un sistem numeric (21) de achiziţie şi generare comenzi, care este interconectat cu un sistem numeric (22) de control al regimurilor de încărcare baterii şi cu un sistem (2

Description

Sistem informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stafiilor electroenergetice

Invenția se refera la un sistem informatizat de alimentare si proiecție integrata de siguranța destinat alimentarii cu tensiuni de curent continuu si curent alternativ a serviciilor auxiliare din stafiile de transport si distribuție energie electrica,

Sistemul informatizat de alimentare furnizează energie electrica de curent continuu si de curent altenativ pentru utilizări in locurile in care rețeaua electrica de alimentare nu constituie o sursa de alimentare de putere permanenta on/off pentru aplicații in care se cer surse de alimentare de siguranța de înalta calitate .

Sistemul informatizat de alimentare este configurat hardware din redresoare cu controlul factorului de putere pentru incarcarea bateriilor de acumulatori, convertor c.cc.c .invertor si sisteme informatizate pentru achiziția de date, de control si monitorizare.

Sunt cunoscute sisteme pentru alimentarea de siguranța cu energie electrica a consumatorilor care prezintă dezavantajul ca nu sunt implementate funcțiile pentru incarcarea optima a bateriilor de acumulatori acid cu Pb precum si a bateriilor Ni-Cd si Ni-MH.;

Sistem informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stafiilor electroenergetice elimina dezavantajele de mai sus prin aceea ca pentru a asigura alimentarea neîntrerupta cu energie electrica a consumatorilor si incarcarea optima a bateriilor de acumulatori de diverse tipuri are in alcătuirea sa doua redresoare realizate cu controlul factorului de putere pentru menținerea calitatii energiei la intrare ,cu tensiunea de ieșire izolata fata de intrare , alimentate in comun de la rețeaua de alimentare de curent alternativ, cu o rețea de comunicare intre redresoare pentru repartizarea egala a curentilor de ieșire a celor doua redresoare conectate in paralel prin doua diode pentru a alimenta simultan o baterie de acumulatori prin intermediul unui intreruptor de current continuu, un convertor c.c. -c.c. si un invertor prin care se furnizează unor consumatori energie de curent continuu respectiv energie de curent alternativ la valorile si stabilitatea necesara; tensiunile si curentii de ieșire ale redresoarelor sunt măsurate de cate un traductor de măsură tensiune si de cate un traductor de măsură current iar tensiunea si curentul furnizate convertorului c.c-c.c si invertorului sunt măsurate de un traductor de măsură tensiune si un traductor de măsură current; toate valorile analogice generate de traductorii de tensiune si de traductorii de curent precum si valoarea temperaturii mediului ambiant furnizate de un traductor de temperatura sunt măsurate de un sistem numeric de achiziție si generare comenzi care este interconectat cu un sistem numeric de control al regimurilor de

0-2009-00954-2 3 ii- 2009 încărcare baterii si cu un sistem de monitorizare legat la un panou local de operare si la un sistem de comunicație pentru calculatorul gazda si internet.

Sistem informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stațiilor electroenergetice conform invenției prezintă următoarele avantaje:

-modul de încărcare al unei baterii se poate alege prin selectarea , dintr-un pachet de funcții prestabilite prin program a funcției de încărcare a bateriei prin care se stabilesc variația tensiunii si a curentului de încărcare a bateriei si a duratelor de timp in care se realizează controlul acestor mărimi

-domeniul de reglare a parametrilor funcțiilor de încărcare este suficient de mare incat sistemul de alimentare sa fie ajustat la cat mai multe metode de încărcare a bateriilor conform standardelor sau necesitățile speciale ale beneficiarilor

Se da in continuare , un exemplu de realizare a invenției, in legătură cu fig 1 si fig 2 care reprezintă:

- fig 1- schema de principiu a sistemului informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stațiilor electroenergetice

- fig 2 - diagrama de incarcare curent constant- tensiune constanta- curent constant (IUI constant)

Sistemul informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stațiilor electroenergetice, conform invenției (fig1), are in alcătuirea sa doua redresoare 1 si 2 alimentate in comun de la rețeaua de alimentare de curent alternativ si cu ieșirile conectate in comun prin doua diode 3 si 4 pentru a realiza o funcționare in paralel. Fiecare redresor este realizat cu un sistem automat de control al factorului de putere astfel incat sa se obțină o alimentare cu curent absorbit de forma sinusoidala si cu tensiunea de ieșire izolata fata de intrare . Tensiunea si curentul redresorului 1 sunt măsurate de un traductor de măsură tensiune 5 si de un traductor de măsură curent 6.

Tensiunea si curentul redresorului 2 sunt măsurate de un traductor de măsură tensiune 7 si de un traductor de măsură curent 8. Redresoarele realizează pornirea oprirea , reglarea tensiunii de ieșire precum si reglarea valorii limitării de curent livrat sarcinii prin (X- 2 Ο Ο 9 - Ο Ο 9 5 4 - 2 3 -11- 2009 comenzi numerice transmise de la distanta .Aceasta caracteristica permite sa se implementeze diverși algoritmi de control ai parametrilor principali care se reglează in procesul de încărcare a diverselor tipuri de baterii - curent, tensiune .temperatura simultan cu furnizarea energiei către consumatori. Redresoarele au o conexiune de comunicare comuna prin care se realizează repartizarea egala a curentului furnizat sarcinii la funcționarea in paralel.Fiecare redresor poate funcționa independent in cazul in care celalat redresor este supus verificărilor de mentenanta. Tensiunea comuna a celor doua redresoare 1 si 2 este conectata la o baterie de acumulatori 9 prin intermediul unui intreruptor de curent continuu 10

Pentru controlul regimurilor de încărcare si monitorizarea stării de incarcare a bateriei tensiunea si curentul bateriei sunt măsurate de un traductor de măsură tensiune 11 si respectiv de un traductor de măsură curent 12 iar valoarea temperaturii bateriei este masurata de un traductor de temperatura 13 si este utilizata pentru a realiza compensarea cu temperatura a caracteristicii de incarcare.

Tensiunea de ieșire comuna a celor doua redresoare 1 si 2 generează curentul de incarcare al bateriei de acumulatori 9 si alimentează consumatori conectați direct la baterie precum si un convertor c.c-c.c 14 prin care se furnizează unor consumatori 15 energie electrica de curent continuu de o valoare si stabilitate corespunzătoare si un invertor 16 care alimentează niște consumatori 17 cu energie electrica de curent alternativ cu tensiunea si frecventa rețelei. In cazul in care dispare rețeaua de alimentare de curent alternativ de la intrare bateria de acumulatori furnizează, pentru o durata de timp prestabilita , energia electrica pentru alimentarea consumatorilor 15 ,17. Tensiunea si curentul furnizate convertorului c.c-c.c 14 si invertorului 16 sunt măsurate de un traductor de măsură tensiune 18 si un traductor de măsură current 19.

Toate valorile analogice furnizate de traductorii de tensiune 5,7,11 si 18 si toate valorile analogice măsurate de traductorii de curent 6,8, 12 si 19 precum si valoarea temperaturii mediului ambiant masurata de un traductor de temperatura 20 sunt măsurate de un sistem numeric de achiziție si generare comenzi 21 .Acest sistem de achiziție este interconectat si transmite comenzile generate către un sistem de control al regimurilor de incarcare baterii 22 si către un sistem de monitorizare 23 legat ^“2 0 0 9 - 0 0 954'² 3 -11- 2009 la un panou local de operare 24 si la un sistem de comunicație pentru calculatorul gazda si internet 25.

In sistemul numeric de control al regimurilor de încărcare baterii 22 se poate selecta modul in care se poate face incarcarea bateriei dintr-un pachet de funcții prestabilite prin program . Aceste funcții definesc variația tensiunii U si a curentului de încărcare a bateriei I si a duratelor de timp ti, tu pe care se realizează controlul acestor mărimi (fig2).

In fig 2 se prezintă diagrama de încărcare combinata curent constant - tensiune constanta- curent constant (IUI) care permite o încărcare deplina , controlata , relativ rapida a bateriei . In figura 2 curba de curent este identificata cu cifrai iar curba de tensiune cu cifra 2 , ti reprezintă durata in care curentul de incarcare se menține constant iar tu durata in care tensiunea de incarcare ramane constanta.

Sistemul de monitorizare al bateriei 23 pe baza măsurătorilor de curenți , tensiune si temperaturi afiseaza parametrii urmatorbtensiune baterie, curentul care incarca sau descarcă bacteria, consumul in Ah, starea de incarcare a bateriei, timpul estimat de funcționare la un anumit curent înainte de a fi necesara reincarcarea, schimbarea capacitatii bateriei funcție de temperatura, rezistenta interna a bateriei.

Sunt memorate si pot fi afișate date privind istoricul funcționarii sistemului informatizat de alimentare si protecție integrata : descărcarea medie, numărul de ciclii incarcare/descarcare, numărul de descărcări complete, numărul de alarme de tensiune scăzută, numărul de alarme de supratensiune.

Claims (2)

1 Sistem informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stafiilor electroenergetice caracterizat prin aceea ca pentru a asigura alimentarea neîntrerupta cu energie electrica a consumatorilor si incarcarea optima a bateriilor de acumulatori de diverse tipuri are in alcătuirea sa doua redresoare (1) si (2), realizate cu controlul factorului de putere pentru menținerea calitatii energiei la intrare ,cu tensiunea de ieșire izolata fata de intrare , alimentate in comun de la rețeaua de alimentare de curent alternativ, cu o rețea de comunicare intre redresoare pentru repartizarea egala a curentilor de ieșire a celor doua redresoare conectate in paralel prin doua diode ( 3 ) si (4) pentru a alimenta simultan o baterie de acumulatori (9) prin intermediul unui intreruptor de current continuu (10), un convertor c.c-c.c (14) si un invertor (16) prin care se furnizează unor consumatori (15) , (17) energie de curent continuu respectiv energie de curent alternativ la valorile si stabilitatea necesara; tensiunile si curentii de ieșire ale redresoarelor (1) si (2) sunt măsurate de cate un traductor de măsură tensiune (5) respectiv (7) si de cate un traductor de măsură current (6) respectiv (8) iar tensiunea si curentul furnizate convertoruluic c-c.c (14) si invertorului (15) sunt măsurate de un traductor de măsură tensiune (18) si un traductor de măsură current (19); toate valorile analogice generate de traductorii de tensiune (5), (7), (11 )si (18) si de traductorii de curent (6), (8), (12) si (19 ) precum si valoarea temperaturii mediului ambiant furnizata de un traductor de temperatura (20) sunt măsurate de un sistem numeric de achiziție si generare comenzi (21) care este interconectat cu un sistem numeric de control al regimurilor de încărcare baterii (22) si cu un sistem de monitorizare (23) legat la un panou local de operare (24) si la un sistem de comunicație pentru calculatorul gazda si internet (25)

2 Sistem informatizat de alimentare si protecție integrata de siguranța destinat stafiilor electroenergetice conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca modul de încărcare al bateriei se poate activa in sistemul numeric de control al regimurilor de incarcare baterii (22) prin selectarea , dintr-un pachet de funcții prestabilite prin program a funcției de incarcare a bateriei de un anumit tip care definește variația tensiunii si a curentului de incarcare a bateriei si a duratelor de timp (ti, tu ) in care se realizează controlul acestor mărimi