電源無擾動切換系統及其控制方法
【專利摘要】本發明所述的一種電源無擾動切換系統及其控制方法，保證了生產過程的連續性，解決了電源切換時出現供電中斷的問題。其電源無擾動切換系包括用于控制電源無擾動切換裝置個部件運行的微機處理模塊，開關量采集模塊，電壓采集模塊，電源監控模塊，顯示輸出模塊、閉鎖模塊、啟動后加速模塊。本發明提供的電源無擾動切換裝置將自動同期技術、備用電源快速切換技術、涌流抑制技術、遠方通訊技術及負荷在線監控技術有機地結合起來，實現電氣系統無擾動切換技術，從根本上提高了工業企業供電的可靠性，實現母線0S中斷，系統無擾動連續運行，工藝流程不受切換影響。
【專利說明】電源無擾動切換系統及其控制方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及電源切換【技術領域】，具體涉及電源無擾動切換系統及其控制方法。
[0003]【背景技術】
[0004]在企業供電系統中，為了防止電源故障而造成系統失電的情況，通常在系統設計時，會考慮多電源供電。當供電電源出現故障或檢修時，會切除供電電源，合備用電源，防止系統失電，從而造成的生產經濟損失。一般的系統中，備用電源的合閘，使用備用電源自動投入裝置就可以完成此功能。但是，對于系統中有較多高壓電機的情況下，備自投裝置并不能較好的完成電源的切換，因為在供電電源失電時，高壓電機由于慣性，處于“惰性”狀態，此時的母線具有較高殘壓，且下降很慢。若用備自投裝置或延時合閘時間方式來合閘備用電源，很可能造成備用電源與母線的反向合閘，對系統及電氣設備造成很大的沖擊。再者備自投裝置或延時合閘，都有一定的延時，并不能保證母線的持續有電，這樣，使得一些需要持續供電的生產造成供電中斷。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明要 解決的技術問題是提供電源無擾動切換系統及其控制方法，備用電源能在臨界電壓之前投入的電源無擾動切換系統，保證了生產過程的連續性，解決了電源切換時出現供電中斷的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種電源無擾動切換系統，包括用于控制電源無擾動切換裝置個部件運行的微機處理模塊，開關量采集模塊，電壓采集模塊，電源監控模塊，顯示輸出模塊、閉鎖模塊、啟動后加速模塊；開關量采集模塊與微機處理模塊連接，開關量采集模塊用于采集兩段進線開關及母聯開關的輔助觸點，判斷兩段進線開關及母聯開關的分合位置；電壓采集模塊與微機處理模塊連接，用于采集兩段母線的電壓信號；合閘時間測時模塊與微機處理模塊連接，用于測量自微機處理模塊發出指令到所控制的斷路器合閘所需要的時間；電源監視模塊與微機處理模塊連接，電源監視模塊用于監視電源無擾動切換裝置內部電源穩定情況及失電情況，若裝置電源消失或故障，則閉合相應出口，電源恢復后，出口返回；
顯示輸出模塊與微機處理模塊連接，顯示輸出模塊用于顯示電源無擾動切換裝置需要顯示的文字內容；閉鎖模塊與微機處理模塊連接，閉鎖模塊用于實現開關位置異常閉鎖、后備失電閉鎖、PT斷線閉鎖、功能未投入閉鎖、出口閉鎖等情況下的閉鎖功能；起動后加速模塊與微機處理模塊連接，起動后加速模塊用于在切換過程中，若合閘某進線，則同時輸出一對接點，用于啟動該進線的后加速功能，此節點閉合10秒后返回。[0008]上述方案中，所述電壓采集模塊包括電壓采集模塊一和電壓采集模塊二。
[0009]上述方案中，所述電源無擾動切換系統還包括合閘時間測時模塊，連接于微機處理模塊，用于測量自微機處理模塊發出指令到所控制的斷路器合閘所需要的時間。
[0010]上述方案中，所述電源無擾動切換系統還包括鍵盤輸入模塊，連接于微機處理模塊，用于切換顯示輸出模塊的菜單顯示內容及手動切換控制試驗。
[0011 ] 上述方案中，所述電源無擾動切換系統還包括報警模塊，連接于微機處理模塊，用于在電源無擾動切換裝置發生故障或超出預設程序時，提示報警，以便于用戶及時了解。
[0012]上述方案中，所述電源無擾動切換系統還包括通訊功能模塊，連接于微機處理模塊，用于進行遠距離數據傳輸。
[0013]上述方案中，所述通訊功能模塊為RS485接口或CAN接口。
[0014]一種電源無擾動切換系統的控制方法，其特征在于包括如下步驟:
a,微機處理模塊對開關量采集模塊、電壓采集模塊一、電壓采集模塊二進行信號采
集;
b,對采集到的信號進行分析，判斷尋找合適的合閘切換時間點，發出進行快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換的切換指令；
C，當切換系統發生故障或超出預設程序時，提示報警； d,當電源消失或故障時，則閉合相應出口，電源恢復后，出口返回。
[0015]本發明的有益效果是:本發明提供的電源無擾動切換裝置將自動同期技術、備用電源快速切換技術、涌流抑制技術、遠方通訊技術及負荷在線監控技術有機地結合起來，實現電氣系統無擾動切換技術，從根本上提高了工業企業供電的可靠性，實現母線OS中斷，系統無擾動連續運行，工藝流程不受切換影響。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的電路框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0019]參考圖1，其為本發明較佳實施方式提供的電源無擾動切換系統的模塊示意圖，電源無擾動切換系統100包括微機微機處理模塊10、開關量米集模塊11、電壓米集模塊一 12、電壓采集模塊二 13、合閘時間測時模塊14、鍵盤輸入模塊15、通訊模塊16、起動后加速模塊17、報警模塊18、閉鎖模塊19、顯不輸出模塊110、電源監視模塊111。
[0020]微機微機處理模塊10用于控制電源無擾動切換系統各部件的運行，微機微機處理模塊10通過判斷開關量采集模塊11、電壓采集模塊一 12、電壓采集模塊二 13采集到信號進行分析，判斷尋找合適的合閘切換時間點，發出進行快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換的切換指令。
[0021]開關量采集模塊11與微機處理模塊10連接，開關量采集模塊11用于采集兩段進線開關及母聯開關的輔助觸點，判斷兩段進線開關及母聯開關的分合位置。
[0022]電壓采集模塊一 12、電壓采集模塊二 13分別與微機處理模塊10連接，用于采集兩段母線的電壓信號。
[0023]合閘時間測時模塊14與微機處理模塊10連接，用于測量自微機處理模塊10發出指令到所控制的斷路器合閘所需要的時間。
[0024]鍵盤輸入模塊15與微機處理模塊10連接，用于切換顯示輸出模塊110的菜單顯示內容及手動切換控制試驗。
[0025]通訊功能模塊16與微機處理模塊10連接，通訊功能模塊16用于進行遠距離數據傳輸，通訊功能模塊16為RS485接口或CAN接口。
[0026]起動后加速模塊17與微機處理模塊10連接，起動后加速模塊17用于在切換過程中，若合閘某進線，則同時輸出一對接點，用于啟動該進線的后加速功能，此節點閉合10秒后返回。
[0027]報警模塊18與微機處理模塊10連接，報警功能模塊18用于在電源無擾動切換裝置100發生故障或超出預設程序時，提示報警，以便于用戶及時了解。
[0028]閉鎖模塊19與微機處理模塊10連接，閉鎖模塊19用于實現開關位置異常閉鎖、后備失電閉鎖、PT斷線閉鎖、功能未投入閉鎖、出口閉鎖等情況下的閉鎖功能。其具體功能如下。
[0029]開關位置異常閉鎖:當開關位置不符合系統正常運行方式時，閉鎖切換；滿足運行方式時需手動復歸，則閉鎖消失。
[0030]后備失電閉鎖:后備電源失電且“后備電源失電閉鎖”投入，裝置閉鎖。狀況解除，需手動復歸，閉鎖消失。
[0031]PT斷線閉鎖:“PT斷線”投入，當發生PT斷線時，閉鎖切換。故障消失，需手動復歸，閉鎖返回。
[0032]功能未投入閉鎖:“切換投退”未投入；啟動方式全未投入；切換方式全未投入；滿足以上任一條件時，裝置閉鎖。狀況解除，閉鎖消失。
[0033]出口閉鎖:檢修時，用于手動閉鎖裝置。
[0034]顯示輸出模塊110與微機處理模塊10連接，顯示輸出模塊110用于顯示電源無擾動切換系統需要顯示的文字內容。
[0035]電源監視模塊111與微機處理模塊10連接，電源監視模塊111用于監視電源無擾動切換系統內部電源穩定情況及失電情況，若裝置電源消失或故障，則閉合相應出口，電源恢復后，出口返回。
[0036]一種電源無擾動切換系統的控制方法，包括如下步驟:a，微機處理模塊對開關量采集模塊、電壓采集模塊一、電壓采集模塊二進行信號采集山，對采集到的信號進行分析，判斷尋找合適的合閘切換時間點，發出進行快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換的切換指令；C，當切換系統發生故障或超出預設程序時，提示報警；d，當電源消失或故障時，則閉合相應出口，電源恢復后，出口返回。
[0037]本發明提供的電源無擾動切換系統，正常運行時就對待合開關兩端電源的頻率、電壓、相位量進行自動跟蹤和監測，一旦檢測到切換啟動信號時，將立即根據當前頻差、相差、幅值等采樣值，同時利用適當的數學模型，結合預置的待合開關導前時間，推算出以后合閘準點時的相差、頻差，然后同預置的允許的相差、頻差進行比較，當條件滿足時就發出合、跳閘脈沖信號。[0038]本【技術領域】的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種電源無擾動切換系統，其特征在于:包括用于控制電源無擾動切換裝置個部件運行的微機處理模塊，開關量采集模塊，電壓采集模塊，電源監控模塊，顯示輸出模塊、閉鎖模塊、啟動后加速模塊； 開關量采集模塊與微機處理模塊連接，開關量采集模塊用于采集兩段進線開關及母聯開關的輔助觸點，判斷兩段進線開關及母聯開關的分合位置； 電壓采集模塊與微機處理模塊連接，用于采集兩段母線的電壓信號； 合閘時間測時模塊與微機處理模塊連接，用于測量自微機處理模塊發出指令到所控制的斷路器合閘所需要的時間； 電源監視模塊與微機處理模塊連接，電源監視模塊用于監視電源無擾動切換裝置內部電源穩定情況及失電情況； 顯示輸出模塊與微機處理模塊連接，顯示輸出模塊用于顯示電源無擾動切換裝置需要顯示的文字內容； 閉鎖模塊與微機處理模塊連接，閉鎖模塊用于實現開關位置異常閉鎖、后備失電閉鎖、PT斷線閉鎖、功能未投入閉鎖、出口閉鎖等情況下的閉鎖功能； 起動后加速模塊與微機處理模塊連接，用于啟動進線后的加速功能。
2.根據權利要求1所述的電源無擾動切換系統，其特征在于:所述電壓采集模塊包括電壓采集模塊一和電壓采集模塊二。
3.根據權利要求1所述的電源無擾動切換系統，其特征在于:包括合閘時間測時模塊，連接于微機處理模塊，用于測量自微機處理模塊發出指令到所控制的斷路器合閘所需要的時間。
4.根據權利要求1所述的電源無擾動切換系統，其特征在于:包括鍵盤輸入模塊，連接于微機處理模塊，用于切換顯示輸出模塊的菜單顯示內容及手動切換控制試驗。
5.根據權利要求1所述的電源無擾動切換系統，其特征在于:包括報警模塊，連接于微機處理模塊，用于在電源無擾動切換裝置發生故障或超出預設程序時，提示報警，以便于用戶及時了解。
6.根據權利要求1所述的電源無擾動切換系統，其特征在于:包括通訊功能模塊，連接于微機處理模塊，用于進行遠距離數據傳輸。
7.根據權利要求6所述的電源無擾動切換系統，其特征在于:所述通訊功能模塊為RS485 接口或 CAN 接口。
8.一種電源無擾動切換系統的控制方法，其特征在于包括如下步驟: a,微機處理模塊對開關量采集模塊、電壓采集模塊一、電壓采集模塊二進行信號采集; b,對采集到的信號進行分析，判斷尋找合適的合閘切換時間點，發出進行快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長延時切換的切換指令； C，當切換系統發生故障或超出預設程序時，提示報警； d,當電源消失或故障時，則閉合相應出口，電源恢復后，出口返回。
【文檔編號】H02J9/06GK103928982SQ201410185769
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】肖颯 申請人:安徽三和電力技術有限公司