电力高频电源微机监控系统THJK003技术手册.doc

电力高频电源微机监控系统THJK003技术手册 石家庄通合电子有限公司第一章 功能描述THJK003电力直流电源柜微机监控系统是一种高度智能化监控系统，通过它可完成我公司电力高频开关电源模块与各种类型直流系统的衔接，进而实现蓄电池充电过程的智能化控制，可以在无人值守的情况下自动完成均充及浮充的自动转换；通过监控器的扩展口RS232/RS-485能和各类型的上位监控单元通讯，从而实现“四遥”功能。THJK003系统由两部分组成，一部分为THJK003主机，另一部分为ADC-01模拟量及开关量采集模块。THDJ-01电池巡检模块，THJJ-01绝缘检测模块为可选配件。下面主要介绍THJK003系统的功能及特点。一、 使用环境1 工作温度：-5 40 2 贮存温度：-20 80 3 相对湿度：95%（40±2 ）二、 技术指标1 供电电压输入范围：90-300VDC2 一路交流电压测量： 输入：A、B、C、N三相交流进线。 测量范围：0-500VAC 误差：±3V3 三路直流电压测量： 输入：控制母线或电池组电压 测量范围：0-300VDC 精度：0.5%4 三路电流测量： 输入：电流传感器 测量范围：0-50A 精度：±0.2A5 一路环境温度： 测量范围：0-100 精度：±2 6 二路电池环境及表面温度： 输入：温度传感器 测量范围：0-100 精度：±2 7 开关量测量： 输入：开关量 (常闭节点信号) 测量范围：8路控制馈出支路空开跳闸告警信号 4路合闸馈出支路空开跳闸告警信号 电池熔断器通断状态 直流输出开关跳闸告警信号 电池组投入/切除状态 避雷器正常/故障8 外接声光告警信号输出： 输出：主机内置告警蜂鸣器，并提供一组故障综合报警继电器触点； 8路告警继电器输出，分别对应：控制母线电压、电池组电压、交流电源、直流接地、充电模块故障、电池熔断器、馈出回路故障、综合故障。 接点容量：220VDC/300mA，250VAC/1A 。三、 保护与报警功能描述 电池均充保护功能描述A、 根据用户设置的均充保护时间，完成对电池进行均充保护。B、 充电电流小于用户均充电流的设定值时转浮充。报警功能描述A、 12路馈出支路空开跳闸告警，电池熔断器，电池组投入/切除，直流输出开关跳闸，避雷器故障告警。B、 具有母线绝缘监测，给出正、负母线对地的绝缘电阻值，并发出告警。C、 具有交流过欠压、缺相、错相告警。D、 具有控制母线、电池组电压、单只电池电压过欠压告警。E、 模块保护、故障告警。F、 电池巡检仪、绝缘选线装置、数据采集模块通讯中断告警。四、 其他功能1 根据用户设置的均浮充转换参数，对电池进行自动均浮充管理、限流充电管 理、温度补偿。2 与电池巡检仪、绝缘检测模块实现RS485通讯。3 与后台计算机实现RS232/RS485 通讯。4 外接声光告警。第二章 系统连接1 THJK003主机部分主机配有大屏幕LCD液晶显示，配合前板按键，可完成设置、查阅、显示、故障记录等各项功能，安装尺寸见附录A。主机的后面板见附录B，提供一组交流输入A、B、C三相电压及零线N；蜂鸣器及消音开关；综合故障信号输出节点；三组RS485通讯口，用于ADC-1A数据采集模块，THDJ-01电池巡检模块，THJJ-01绝缘检测模块与主机的通讯(RS485通讯口定义1-A，2-B)；与后台计算机通讯为RS232和RS485两组通讯口，RS232定义为：2-RXD，3-TXD，5-GND，RS485定义为：1-A，2B，高频开关电源的输出电压采样输入，充电电流采样，高频开关电源的控制端口。2 ADC-01数据采集模块ADC-01数据采集模块是THJK003监控系统的必选组件，其主要功能是完成电压、电流模拟量的采集，开关量的输入/输出，母线的绝缘监测。电压测量直接将被测量值按照其极性接入即可，电流测量采用电流传感器，只需将传感器的电源端、测量端与相对应的端子对接即可。隔离的RS485接口用于与主机通讯。COM是开关量输入口的公共端，1-1#控制馈出开关正常/跳闸，2-2#控制馈出开关正常/跳闸，3-3#控制馈出开关正常/跳闸，4-4#控制馈出开关正常/跳闸，5-5#控制馈出开关正常/跳闸，6-6#控制馈出开关正常/跳闸，7-7#控制馈出开关正常/跳闸，8-8#控制馈出开关正常/跳闸，9-1#合闸馈出开关正常/跳闸，10-2#合闸馈出开关正常/跳闸，11-3#合闸馈出开关正常/跳闸，12-4#合闸馈出开关正常/跳闸，13-电池熔断器正常/熔断，14-直流输出开关正常/跳闸，15-电池组投入/切除，16避雷器正常/故障；8路继电器触点输出，每路分为常开点和常闭点，具体定义如下：1-控制母线电压异常，2-电池组电压异常，3-交流电源异常，4-直流接地，5-充电模块故障，6-电池熔断器熔断，7-馈出开关跳闸，8-综合故障；U1-电池组电压，I1-电池组充放电流；U3-控制母线电压，地线与机壳相连，用于绝缘电阻测量，I3-控母电流；U2,I2备用；注意：当系统不选择THJJ-02绝缘选线模块时，此地线与机壳相连，用于绝缘电阻测量，否则，此地线不能与机壳相连。安装尺寸图见附录B，其接线图如下： 电源 1 2 3 4 5 6 7 8 ADC-01数据采集模块 U1 I1 U2 I2 U3 I3 RS485 RS485 COM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16注: 如输入输出开关量不够,用户可选配ADC-02数据采集模块及其扩展模块(见附图) 。 图1 ADC-01数据采集模块接线图第三章 操作指南在确认接线无误后，闭合监控模块开关，装置进入主界面，显示如下：时间：2003-01-10 08:30:10控母：217.2 V 负载：00.0 A 菜单电池：216.9 V 电流：0.56 A状态：浮充 温度：18.1 系统设置四个功能键，每个键的功能根据显示界面有相应的定义，设置四个功能已知的查询键，分别对应参数设定，电池监测，绝缘监测，故障查询；按“菜单”键，显示以下界面： 返回1-交流数据 确定2-直流数据 确定3-模块数据 确定选择“1-交流数据，显示以下界面： 交 流 数 据 返回 A相电压=220 V B相电压=220 V C相电压=220 V选择“2-直流数据”，显示以下界面： 直 流 数 据 返回电 池 电 压 = 220 V控 母 电 压 = 220 V负 载 电 流 = 00.0A 下页按“下页”键，显示以下界面： 直 流 数 据 上页电 池 电 流 = 0.56 A电 池 温 度1 = 25.0 电 池 温 度2 = 25.0 返回选择“3-模块数据”，显示以下界面： 模 块 数 据 返回1模块数据校准 确定2模块参数 确定选择“1模块数据校准”，显示以下界面： 模 块 校 准 加 实际测量电压=XXX.X 减 返回使系统处于浮冲状态，用户用电压表测量实际输出电压，将“实际测量电压”调整到与电压表显示一致，按“返回”即可。操作成功，显示以下界面： 操作成功！请稍后 否则，显示以下界面： 操作失败！请稍后 警告：当电压输出正常时，用户不要进入此校准界面，否则电压输出数据不准。选择“2模块参数”，显示以下界面： 模块参数 电压=XXX V 电流=XX.X A 充电电流=XX A 返回在任何界面下，如果用户按功能已知的查询键，即可进入相应的功能。1按“参数设定”键，显示以下界面： 返回 是否进入设定界面 ？ 确定按“确认”键，进入以下界面： 1 输入密码： 2 3 确定键入密码1232，按“确认”键，进入以下界面： 返回1-系统参数设定 确定2-巡检仪参数设定 确定3-绝缘仪参数设定 确定选择“1-系统参数设定”，可实现母线电压的上限，母线电压的下限，模块的个数，巡检仪的个数，绝缘仪的个数，交流电压上限值，交流电压下限值，浮充电压，均充电压，浮充时间，均充时间，浮充转均充电流，均充转浮充电流，模块限流值等参数的设定。 参 数 设 定 返回 加 控母电压上限值=242V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 控母电压下限值=198V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 巡检仪的个数=1 减 下页 此参数为（0-2）； 参 数 设 定 上页 加 绝缘仪的个数=1 减 下页此参数为（0-2）； 参 数 设 定 上页 加 交流电压上限值=260 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 交流电压下限值=180 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 浮 充 电 压=243 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 均 充 电 压=256 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 浮 充 时 间=06 月 减 下页 参 数 设 定 上页 加 均 充 时 间=10 小时 减 下页 参 数 设 定 上页 加 浮充转均充电流值=3.0 A 减 下页 参 数 设 定 上页 加 均充转浮充电流值=1.0 A 减 下页 参 数 设 定 上页 加 充电电流值=08 A 减 返回按“返回”键，系统返回上级界面。选择“2-巡检仪参数设定”，可实现电池组电压上限，电池组电压下限，单只电池电压上限，单只电池电压下限，电池组数等参数的设定。 参 数 设 定 返回 加 电池电压上限值=256 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 电池电压下限值=198 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 单体电池上限=15.0 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 单体电池下限=10.4 V 减 下页 参 数 设 定 上页 加 电池个数=18 减 返回按“返回”键，系统将“设定参数”通过RS485口传送到“巡检仪”内部，如传送成功，显示如下界面： 操作成功！请稍后否则，显示如下界面： 操作失败！请稍后延时2秒，系统返回上级界面。选择“3-绝缘仪参数设定”，可实现母线绝缘电阻门限，支路绝缘电阻门限，控母支路数，合母支路数等参数的设定,最大检测支路数为32路。 参 数 设 定 返回 加 母线电阻门限=025 K 减 下页 参 数 设 定 上页 加 支路电阻门限=025 K 减 下页 参 数 设 定 上页 加 控母支路数=10 减 下页 参 数 设 定 上页 加 合母支路数=10 减 返回按“返回”键，系统将设定参数传至绝缘仪内部，如传输成功，显示如下界面： 操作成功！请稍后否则，显示如下界面： 操作失败！请稍后 延时2秒，系统返回上级界面。 2 按“电池监测”键，如果系统设定将“巡检仪的个数=00”，则显示以下界面： 返回 无 此 模 块 否则显示以下界面： 电 池 电 压= 243 V 返回 充 放 电 流= 0.50 A 电池温度1 =25.0 电池温度2 =25.0 下页 1：10.04 V 5：10.08 V 上页 2：10.00 V 6：10.06 V 返回 3：10.06 V 7：10.05 V 4：10.01 V 8：10.04 V 下页 9：10.04 V 13：10.08 V 上页 10：10.00 V 14：10.06 V 返回11：10.06 V 15：10.05 V12：10.01 V 16：10.04 V 下页17：10.04 V 上页 18：10.00 V 19：10.06 V 20： 返回3 按“绝缘监测”键，如果系统设定将“绝缘仪的个数=00”，则显示以下界面： 绝 缘 数 据 返回 控制母线总电压=220 V 正母线对地电阻=100.0 K 负母线对地电阻=100.0 K否则，显示以下界面： 正母线对地电压=110.0 V 返回 负母线对地电压=110.0 V 正母线对地电阻=100.0 K 负母线对地电阻=100.0 K 下页1：R+=100.0 3：R+=100.0 上页 R-=100.0 R-=100.0 返回2：R+=100.0 4：R+=100.0 R-=100.0 R-=100.0 下页.29：R+=100.0 31：R+=100.0 上页 R-=100.0 R-=100.0 30：R+=100.0 32：R+=100.0 R-=100.0 R-=100.0 返回4 按“故障查询”键，显示如下： 故 障 查 询 返回 1-当前故障查询 确定 2-历史故障查询 确定选择“1-当前故障查询”，显示如下： 当 前 故 障 返回 序号：01/02 类型：交流故障 时间：2003-01-20 10：23 下页 当 前 故 障 上页 序号：02/02 类型：母线异常 时间：2003-01-20 08：20 返回选择“2-历史故障查询”，显示如下： 历 史 故 障 返回 序号：01/10 类型：交流故障 清除 时间：2003-01-20 10：20 下页 历 史 故 障 上页 序号：02/10 返回 类型：母线异常 清除 时间：2003-01-20 08：20 下页. 历 史 故 障 上页 序号：10/10 类型：1#馈出开关跳闸 清除 时间：2003-01-20 06：20 返回历史记录最多保存10条记录，关机不丢失。第四章 通讯规约1. 部颁CDT循环式通讯规约(DL451-91)（目前系统默认配置） 本规约是参考中华人民共和国电力行业标准CDT循环式远动规约编制的,可以实现遥测,遥信,遥控，遥调，发送顺序为遥测,遥信,遥测,遥信,接口标准为:RS232,异步串行,1200bps,一位起始位,八位数据位,一位停止位,无奇偶校验。1. 帧1.1帧结构帧结构如图所示,每帧都以同步字开头,并有控制字,信息字,帧长度可变, 同步字控制字信息字1信息字n同步字2. 2字,字节,位的排列和发码规则 帧的同步字,控制字,信息字的排列规则:低位在前,高位在后,字节内低位先送,高位后送。2.遥测命令(上行)0EBH 90H 0EBH 90H 0EBH 90H 71H 61H 0FH 01H 00H 校验码00H A1L A1H A2L A2H 校验码01H A3L A3H A4L A4H 校验码02H A5L A5H A6L A6H 校验码03H A7L A7H A8L A8H 校验码04H A9L A9H A10L A10H 校验码05H A11L A11H A12L A12H 校验码06H A13L A13H A14L A14H 校验码07H A15L A15H A16L A16H 校验码08H A17L A17H A18L A18H 校验码09H A19L A19H A20L A20H 校验码0AH A21L A21H A22L A22H 校验码0BH A23L A23H A24L A24H 校验码0CH A25L A25H A26L A26H 校验码0DH A27L A27H A28L A28H 校验码0EH A29L A29H A30L A30H 校验码A1L,A1H- 为控制母线电压的低八位,高八位； 系数: 1 (0-300V)A2L,A2H- 为模块电压的低八位,高八位； 系数: 1 A3L,A3H- 为1组电池电压的低八位，高八位； 系数：1A4L,A4H- 为2组电池电压的低八位，高八位； 系数：1A5L,A5H- 为母线负载电流的低八位,高八位； 系数:0.1 (0-50.0A)A6L,A6H- 为模块电流的低八位,高八位； 系数:0.1A7L,A7H- 为1组电池充放电流低八位,高八位； 系数:0.1A7H的第4位是符号位，1表示负数（放电），0表示正数（充电）A8L,A8H- 为2组电池充放电流低八位,高八位； 系数:0.1A8H的第4位是符号位，1表示负数（放电），0表示正数（充电）A9L,A9H- 为A相交流电压的低八位,高八位； 系数: 1 (0-300V)A10L,A10H- 为B相交流电压的低八位,高八位； 系数: 1A11L,A11H- 为C相交流电压的低八位，高八位； 系数：1A12L,A12H- 为1#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01 (0-20.00V)A13L,A13H- 为2#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A14L,A14H- 为3#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A15L,A15H- 为4#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A16L,A16H- 为5#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A17L,A17H- 为6#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A18L,A18H- 为7#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A19L,A19H-为8#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A20L,A20H-为9#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A21L,A21H-为10#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A22L,A22H-为11#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A23L,A23H-为12#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A24L,A24H-为13#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A25L,A25H-为14#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A26L,A26H-为15#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A27L,A27H-为16#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A28L,A28H-为17#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A29L,A29H-为18#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.01A30L,A30H-为19#电池电压的低八位,高八位; 系数:0.013. 遥信命令(上行)0EBH 90H 0EBH 90H 0EBH 90H 71H F4H 01H 01H 00H 校验码F0H XL XH YL YH 校验码F1H ZL ZH WL WH 校验码 XL定义如下: 序号:1 D0-充电模块 1-故障 0-正常2 D1-控制母线电压 1-过压 0-正常3 D2-电池组电压 1-过压 0-正常4D3- 单体电池电压 1-过压 0-正常5 D4- 母线绝缘 1-接地 0-正常6 D5- 交流电源 1-故障 0-正常7 D6- 电池熔断器 1-熔断 0-正常8 D7- 直流输出开关 1-跳闸 0-正常XH定义如下: 序号:9 D0-电池组状态 1-切除 0-投入10 D1-巡检仪通讯 1-中断 0-正常11 D2-数据采集模块通讯 1-中断 0-正常12D3- 绝缘检测模块通讯 1-中断 0-正常13 D4- 1#合闸馈出开关 1-跳闸 0-正常14 D5- 2#合闸馈出开关 1-跳闸 0-正常15 D6- 3#合闸馈出开关 1-跳闸 0-正常16 D7- 4#合闸馈出开关 1-跳闸 0-正常YL定义如下: 序号:17 D0- 1#控制馈出开关 1-跳闸 0-正常18 D1- 2#控制馈出开关 1-跳闸 0-正常19 D2- 3#控制馈出开关 1-跳闸 0-正常20D3- 4#控制馈出开关 1-跳闸 0-正常21 D4- 5#控制馈出开关 1-跳闸 0-正常 22 D5- 6#控制馈出开关 1-跳闸 0-正常 23 D6-