Power Supply智能高频开关电源系统说明书.doc

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1、dustryandthecompanyofaboutrequirements,combinedopenminesafetyofactual,securitytargetofdevelopedmustinmeetcompanyrequirementsofbasedShang,combinedthisunits,andteamofactual,accordingtothreelevelcontrolofprinciples,developedbothmeetactual,andcanoperationsexstrong,andhasmustofadvancedofsecuritytarget,wh

2、iletodevelopedoutensuretargetachievedofcontrolmeasures.Controlofsecurityobjectivesinsectionsecuritytargetedtowidelypublicized,sostaffknow,accordingtothethree-levelcontrolprinciple,namely:teamattemptedcontrolexceptionandwithoutinjuriesandobstacles;segmentdisordersandinjuries,accidentsandseriousinjuri

3、esdonotoccur;controllingseriousinjuriesandaccidents,physicaldeath,seriousequipmentdamageaccidentsdonotoccur.Downtoeverylevel,signingsafetyresponsibility.Andaccordingtoeachlevelofsecuritycontrolresponsibilitiestoimplementsafetygoalscanbecontrolled,incontrol.1,teamandgroup-levelsecuritycontrols:(1)fir

4、stteameachemployeemustbecomemoreattemptedtocontrolandexceptionasenseofurgencyandresponsibility,firmlyestablishtheconceptofexceptionishidden,isdangerous.Meanwhile,teamleaderstoorganizeanalyzeanddiscussabnormalitieswithinthejurisdictionoftheteam,andeveryoneisawareof.(2)foundinatimelymanner,includingun

5、safebehavior.Toruntheteamthroughthestrengtheningofequipmentinspectionandmaintenanceteamregularlycheckstofindequipment,systemenvironment,suchastheanomaly;twoininspectionanddonotletgoofanyabnormalsigns.(3)exceptionmustbecontrolled.Foundafteranexceptiontotakeimmediatestepstoleadersanddepartmentsconcern

6、edtotakeactionorreport,notparalysis,delays,etc.(4)foreachtypeofexception,theteamalsofocusedoncontrolprogrammes.(5)beforethespecificexceptionhandlingoroperation,tomakehazardpointanalysisandcleardangerpoint,andtakepracticalmeasures.(6)tostrengthentheguidanceandsupervisionoftheteamatahigherlevel,thetea

7、mfailedtoeliminatetheexceptionorattemptedtobeidentifiedandresolvedinatimelymanner.2,paragraph-levelsecuritycontrols:(1)thefirstparagraphinaccordancewiththerequirementsofqualitystandards,payspecialattentiontostandardizationandscientificmanagement,createsecurity,goodworkingenvironmentforemployees.(2)t

8、odeveloptargeted,strongsecuritymeasures,operationalspecifications,andsupervisetheirimplementation.(3)paragraphstoenhanceequipment,electrictimingdevicesandsafetyequipmentmanagement,accountsfromdesktop,devicestatus,monitoring,periodicinspection,tocatch,totube.Todevelopandimproveequipment,facilities,in

9、strumentationandsafetyequipmentuseandmaintenanceof.Mine,teamsmustbeinaccordancewiththesecuritycontrolatalllevelsofresponsibilityandrequirecarefulassessmentofthesafeproductionresponsibilitysystem,focusattentionanddailydynamicassessment,assessmentshouldfocusoneffectiveness,assessmentmethodsandcriteria

10、accordingtotheoreandrelevantpolicies.Securityhiddentroubleshooting,andgovernanceandreportsystemforePower Supply智能高频开关电力操作电源系统用户说明书资料版本E1600301200207-C-2.0出版状态标准日 期2002年7月第1版 2004年9月第2版BOM编号 31010132成都市雨田骏科技发展有限公司2004年版权所有，保留一切权利，内部交流使用。在没有得到本公司书面许可时，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本书（软件等）的一部分或全部，不得以任何形式（包括资料和出版物）进行

11、传播。版权所有，侵权必究。内容如有改动，不另行通知。Copyright 2004by Yutianjun Industry Co.，Ltd.All rights reserved.The information in this document is subject to change without notice. No part of this document may in any form or by any means (electronic，mechanical，micro-copying， photocopying，recording or otherwise) be repro

12、duced，stored in a retrieval system or transmitted without prior written permission from Yutianjun Industry Co., Ltd.出 版 说 明内容介绍欢迎您使用雨田骏公司的产品。本手册主要介绍电力操作电源系统自冷系列产品，包括系统原理篇和使用维护篇两大部分，较详细地描述了系统及组成部分的工作原理和使用维护方法，并列举了一些系统常见故障的处理方法，适合电力操作电源（直流屏）用户、电源维护工程师使用。读者对象电力操作电源用户维护工程师本书的约定一.产品上标记 在高压存在的地方粘贴此标记。 在机柜

13、底框架保护接地端上加此标记牌。二.手册中标记A 注意 注意字句指可能造成本设备或其它设备损坏的状况或做法。目 录第一章 系统概述1.1 引言1.2 系统特点1.3 系统命名方法与组成形式1.4 系统接线方式1.5 系统工作原理1.6 系统参数1.6.1 技术参数1.6.2 机械参数第二章 充电模块2.1 概述2.2 工作原理2.3 模块的结构2.3.1 外型结构2.3.2 内部结构2.4 使用说明2.5 HD22020-2 充电模块基本介绍第三章 监控系统3.1 监控的系统构成3.2 监控系统工作原理3.2.1 充电模块的监控3.2.2 配电监控3.2.3 绝缘监测模块3.3 监控模块3.3.

14、1 功能3.3.2 监控模块的组成3.3.3 监控模块的结构3.3.4 使用说明3.4 集中监控系统3.4.1 集中监控组网方式3.4.2 集中监控软件简介3.5 智能电池管理3.5.1 智能电池管理原理3.5.2 实现功能第四章 电力电源调试4.1 交流配电部分的通电调试4.2 充电模块通电调试4.3 直流配电的通电调试4.4 监控模块的通电与设置4.4.1 步骤4.4.2 参数设置内容与方法4.5 电池接入4.6 均流调节4.7 绝缘监测仪和绝缘继电器的调试4.8 降压硅链单元的调试4.9 监控的调试4.9.1 通信链路4.9.2 后台监控软件的调试第五章 基本功能测试5.1 交流电自动切

15、换5.2 电池充放电试验5.2.1 初始充放电试验5.2.2 均浮充转换测试5.3 绝缘监测试验5.3.1 绝缘监测仪5.3.2 绝缘监测继电器5.4 保护功能测试5.4.1 交流参数保护功能测试5.4.2 直流参数告警功能测试5.4.3 电池参数告警功能测试第六章 电源系统的使用与维护6.1 加电运行程序6.2 使用说明6.2.1 充电模块的使用6.2.2 监控模块的使用说明6.2.3 降压硅链6.2.4 有关配电监控6.2.5 其它6.3 日常维护6.3.1 机房管理6.3.2 日常记录6.4 异常情况处理6.4.1 停电6.4.2 灾难事故6.5 常见故障处理6.5.1 故障处理要点6.

16、5.2 常见故障及其处理6.5.3 监控模块告警处理方法6.6 如何寻求技术支持iii系统原理篇PowerSupply电力操作电源（自冷系列）用户说明书 第一章系统概述第一章 系统概述1.1 引言本手册介绍的PowerSupply智能高频开关电力操作电源系统是由自然冷却的高频开关电源模块组成，分为一体化系统（充电、馈电合一）和分屏系统（充电、馈电分离）两种。主要应用在电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户（如石化、矿山、铁路等），适用于断路器分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。1.2 系统特点 采用开关电源特有的模块化设计，热备份； 系统采用自

17、然冷却方式，平均无故障时间提高，适应环境相对恶劣的场所； 充电模块可以带电热插拔，平均维护时间大幅度减少； 充电模块采用 ALL IN ONE 结构，维修维护简单方便； 采用国际最新软开关技术，关键器件全部采用高质量的进口名牌产品； 硬件低差自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度优于5%； 可靠的防雷和电气绝缘措施，绝缘监测装置实时监测系统绝缘情况，确保系统和人身安全； 系统设计采用IEC（国际电工委员会），UL等国际标准，可靠性与安全性有充分保证。 监控模块采用大屏幕液晶汉字显示，声光告警； 可通过监控模块进行系统各个部分的参数设置； 具备平滑调节输出电压和电流，蓄电池温度自动补偿等先进功

18、能； 备有多个扩展口可以接入多种外部设备（如蓄电池检测装置，绝缘监测装置等）； 现代电力电子与计算机网络技术相结合，实现对电源系统的“遥测、遥控、遥信、遥调”，实现无人值守； 蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能控制，设有电池过欠压和充电过流声光告警。1.3 系统命名方法与组成形式系统命名根据以下规则：如GZDW33-60/220/10Y1：电力操作电源、33接线方式、最大输出电流60A、标称直流电压220V、模块电流为10A、采用一体柜系统。 对于充电模块，其型号定义如下：系统组成一般由交流配电单元、充电模块、监控模块、直流馈电单元，降

19、压硅链单元（可选）、机柜等组成。系统有三种不同的构成形式：l 标准一体化机柜系统充电、馈电单元合并在一个机柜中，最多可以配置6个充电模块，主要用于110 kV及以下的变电站；l 小型一体化机柜系统充电、馈电单元合并在一个机柜中，最多可以配置3个充电模块，主要用于35kV及以下的变电站。l 分屏柜系统充电柜和馈电柜相分离，一个充电柜最多配置6个充电模块，还可以通过多个充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统。主要应用于电力系统发电厂、水电站和各类变电站。1.4 系统接线方式电力操作电源可以通过选用不同的母线接线方式来适应不同容量要求和不同等级安全裕度的选择。PowerSupply电力操作电源有

20、以下8种不同的接线方式：单电池组、单母线分段：无降压装置 GZDW30，见图1-1有降压装置 GZDW32，见图1-3有降压装置 GZDW34，见图1-5单电池组、单母线不分段：无降压装置 GZDW31，见图1-2有降压装置 GZDW33，见图1-4有降压装置 GZDW35，见图1-6双电池组单母线分段，双监控模块和双组充电模块单一电压输出：无降压装置 GZDW40，见图1-7有降压装置 GZDW42，见图1-8图中各个字符代表的含义为：HK 合闸回路输出开关 QK 切换开关KK 控制回路输出开关 KM 控制母线HM 合闸母线 M 充电模块RD 熔断器 Mn第n个充电模块YB 电压变送器 HL

21、 霍耳电流传感器图1-1 GZDW30接线方案图1-2 GZDW31接线方案图1-3 GZDW32接线方案图1-4 GZDW33接线方案图1-5 GZDW34接线方案图1-6 GZDW35接线方案图1-7 GZDW40接线方案图1-8 GZDW42接线方案1.5 系统工作原理由于不同的接线方式在输出馈电部分有所不同，因而系统不同型号的原理有细微的差别，但基本原理是一致的，框图如图1-9所示：图1-9 系统原理框图系统工作原理如下：一交流输入正常时系统交流输入正常时，两路交流输入经过交流切换控制板选择其中一路输入，并通过交流配电单元给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为220V或11

22、0V的直流，经隔离二极管隔离后输出，一方面给电池充电，另一方面给负载提供正常工作电流。监控部分实现对系统的管理和控制，监控部分根据集散控制原理来实现，即分散采集充、馈电柜内的监测信号，模块信号由模块监控采集处理，系统信号由监控模块与各下级设备通信取得，信息显示在监控模块液晶屏上，可通过人机界面操作方式设置各种参数，若有需要还可接入远程监控。具体过程如下：配电监控板采集交流配电、直流馈电的模拟和开关信号量，对这些信号进行处理后，一方面发出告警信号，另一方面上报到监控模块处理。监控模块还对每个充电模块进行均浮充控制，限流控制等，以保证电池的正常充电，延长电池寿命。2交流输入停电或异常时交流输入停电

23、或异常时，充电模块停止工作，由电池供电。监控模块监测电池电压、放电时间，当电池放电到设置的欠压点时，监控模块告警。直到交流输入恢复正常以后，充电模块对电池进行充电。系统工作时的能量流如下图1-10所示：图1-10 系统能量流图1.6 系统参数1.6.1 技术参数输入参数电源类型三相五线制输入电压380V15%、380V25%（323475V）电压频率50Hz10%（45Hz55Hz）输出参数名称220V系列参数110V系列参数直流额定输出电压220V110V浮充电压198V260V99V130V均充电压220V284V110V142V纹波系数0.05%（典型值0.01%)稳压精度0.5%（典型

24、值0.1%)稳流精度1%（典型值0.5%)保护参数输入过压告警可设置（默认437V）输入过压保护可设置（默认475V）输入欠压告警可设置（默认323V）输入欠压保护可设置（默认323V）输出过压保护可设置（默认286/143V）输出欠压告警198/99V充电模块过热保护90电池过压告警根据电池电压设置电池欠压告警根据电池电压设置均流特点均流不平衡度5%，典型值3%绝缘特性输出对地2kVAC漏电流30mA时间1分钟无飞弧输入对地2kVAC漏电流30mA时间1分钟无飞弧输入对输出3kVAC漏电流30mA时间1分钟无飞弧11PowerMaster电力操作电源（自冷系列）用户手册 第五章 充电模块12

25、PowerSupply电力操作电源（自冷系列）用户说明书 第二章 充电模块第二章 充电模块2.1 概述充电模块的主要功能是实现AC/DC变换。充电模块可以在自动（监控模块控制）和手动（人工控制）两种方式下工作。充电模块有四种型号以适应不同配置情况。其型号为HD22010、HD22005、HD11020、HD11010，它们的输出电压及输出容量第一章已经有过介绍。四种型号的模块外型结构、尺寸和主电路都是一样的，区别在于功率器件和输出电路等。充电模块的通用技术指标如表2-1所示：表2-1 输入特性项目指标备注输入电压323V475V三相三线 输入电流 8A，（满载（HD22010，11020）HD

26、22005 4AHD11010 4A交流输入频率50Hz10%功率因数0.92效率 94% 表2-2 输出特性项目指标备注输出电压范围198286V（220V系列）99143V（110V系列） 输出电流 额定10A，最大输出105%110% （HD22010）5A（HD22005）20A（HD11020）10A（HD11010）电压上升时间38秒输出恒流范围10%100%额定电流稳流精度1%负载电流（典型值0.5%）纹波系数0.05%（典型值0.01%）稳压精度 0.5%（典型值0.1%）温度系数（1/）0.2表2-3 保护特性项目指标备注输出短路回缩回缩电流40%额定电流，可恢复输出过压保护

27、2914VDC（220V系列），可由监控设置110V系列：1462V输出欠压告警1944VDC（220V系列）110V系列：972V输入过压保护点480 5VAC ，可恢复，回差515V输入欠压保护点318 5VAC，可恢复，回差1020V缺相保护可恢复过温保护过温保护点：85，降温后恢复精度：5项目指标备注遥信将模块的保护信号（交流过、欠压，缺相，输出过、欠压，模块过温等信号）和故障信号传递给监控单元遥测测量充电模块的输出电压、电流，送模块表头显示并上报监控单元遥控根据监控单元的命令，控制充电模块的开/关机，均/浮充转换 同时具备手动控制，并可屏蔽监控单元的控制 遥调根据充电模块的命令，调节

28、模块的输出电压根据监控单元的命令，在10%100%范围内调节充电模块的输出电流限流点显示充电模块监控板控制充电模块的LED表头显示模块的输出电流，电压 2.2 工作原理充电模块工作原理框图见图2-1。图2-1 充电模块原理框图如图所示，三相380V的交流电经过尖峰抑制和EMI电路输入整流电路，尖峰抑制和EMI的主要作用是防止电网上的尖峰和谐波干扰串入模块中，影响控制电路的正常工作；同时也抑制模块主开关电路产生的谐波传输到电网上，对电网污染，其作用是双向的。三相交流电经过三相整流桥整流后变成脉动的直流，在滤波电容和电感组成的LC滤波电路的作用下，输出约520V左右的直流电电压。电感L同时具有无源

29、功率因数校正（PFC）的作用，使模块的功率因数达到0.94。主开关DC/AC电路在PWM电路的控制下，将520V左右的直流电转换为40kHz的高频脉冲电压在变压器的次级输出。DC/AC变换采用移相谐振高频软开关技术，实现充电模块自冷和大功率输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波后，变为220/110V的直流电压。在监测控制电路中，采用模拟和数字控制相结合的方式。对于DC/AC变换的PWM控制，采用电压电流双环控制，实现对输出电压的调整和输出电流的限制，即使在短路情况下，回缩电路起作用，不致损坏模块。另一方面，为了实现模块输出的遥调，利用计算机输出的数字信号经D/A变换后送

30、入PWM控制器对输出电压进行调整。原理框图显示的是主要电路，在实际模块电路中，还有为实现多个模块并机工作的均流电路、为控制电路提供电源的辅助电路等。充电模块的控制原理比较复杂，我们在这不多做叙述，如有兴趣可参阅有关书籍。下面介绍充电模块采用的一些关键技术，以方便日后的使用维护。 软开关技术 采用软开关技术，可以减小功率开关器件的开关损耗，提高转换效率；同时，由于电压变化率（dv/dt）或电流变化率（di/dt）相对减小很多，功率开关器件承受的电应力较小，可靠性得到了提高；另外，由于dv/dt或di/dt的减小，高频开关电源产生的电磁干扰也有很大的改善，被称为“绿色电源”。通过软开关技术的使用，

31、实现了整机满载效率接近95%，传导干扰符合欧洲标准EN55011。 均流技术多个模块并机工作时，采用低差自主均流技术具有理想的均流性能，工作原理如图2-2所示。各模块的均流单元通过同一放大系数采样各自的输出电流，建立采样电压，各采样电压通过比较，以其最大值作为均流总线上的基准电压UBUS。基准电压对应的模块自动成为“主模块”，它的输出电流相对最大，其余模块自动成为“从模块”。基准电压通过均流总线进入到各模块均流单元，同其采样电压进行误差比较放大后控制模块开关脉冲宽度，通过微调各模块的输出电压而让输出电流趋于一致。均流调整达到平衡后，“从模块”的输出电流都接近于“主模块”的输出电流，模块间输出电

32、流差值趋于零。这种均流方案的优点表现在两方面：1、均分负载不平衡小于5（通常在3%左右）。2、作为“主模块”的充电模块是通过比较任意产生的，当“主模块”因某种原因退出工作（电气上完全隔离）后，系统将自动再比较出一个输出电流最大的模块作为“主模块”，并自动重新调整输出电路，达到新的平衡。这样可以避免模块出现故障时造成系统崩溃。图2-2 充电模块多台并联时的均流原理框图2.3 模块的结构2.3.1 外型结构 图2-3 充电模块外型示意图2-4为模块的前面板。 图2-4 充电模块前面板示意图 充电模块前面板上的高亮度LED数码管指示模块的输出电压或电流，由显示转换开关进行切换。面板中部的三个发光二极

33、管分别指示模块输入电源正常（绿色）；模块保护，包括交流过、欠压，缺相，输出欠压，模块过温（黄色）等；模块故障包括输出过压（红色）。发光二极管相邻的精密电位器用来整定模块输出电压值，只有在手动方式下，调节该电位器才起作用。充电模块地址及手动拨码开关用来设置模块通讯地址和选择手动功能，每一位的定义如图2-5所示:图2-5 地址及手动选择六位拨码开关图自动/手动工作方式：自动：在自动工作方式下，模块的输出电压、限流点、开关机构均由监控模块进行控制，人工无法进行干预，如果模块设计用作合闸模块，对电池进行充电，一般应设置为自动工作方式。手动：手动状态下，模块的输出电压有上述介绍的面板电位器进行调整，模块

34、的输出电压、限流点和开关机等均不受模块监控，但可以将模块的运行参数上报给监控模块。如果模块连接到控制母线上，为单一稳定电压输出，应将模块设置为手动状态，调整电位器为需要输出的电压值，此时模块的限流点全部开放，为105%110%。A注意：调节电位器可使充电模块输出电压最高达到284V/142V，在系统正常时请勿随意调节该电位器。地址设置地址选择开关决定充电模块与监控模块通讯时的二进制地址，拨码向上拨代表二进制为0，向下拨代表二进制数1；模块地址是监控模块识别充电模块的唯一标志，同一系统中模块的地址设置不能相同。模块的地址设置开关为5位，因此模块的地址设置范围为25=32，也就是说，在挂在同一条通

35、讯线上(对应监控模块的一个串口)的模块数最多不能超过32个，但监控模块中最多可以设置的模块数为64，这是因为可以通过将模块分成两组，连接到不同的通讯线上(即监控模块不同的串口)来解决。充电模块与外部的连线通过后背板的一个一体化连接器完成，三相交流输入线、直流输出线、接地线、均流线、通信线等都通过一体化连接器，并可带电插拔，系统维护安全方便。一体化连接器各引脚信号如下图2-6所示： 图2-6 充电模块输出一体化端口定义图信号名称引脚号信号定义特性说明交流输入1V相输入模块的交流电源输入端，输入方式为三相三线制。2U相输入3W相输入4保护地PE为模块的保护地引出端，内部和模块外壳相连接。通讯接口1

36、2DATA+弱信号端，模块和上级设备的通讯接口，为串行异步传输模式，接口电平为RS485。15DATA-均流接口21均流信号+弱信号端，两个或者两个以上的模块输出并联时，需要将此端并联，以实现模块均分负载。24均流信号-直流输出26输出正极模块的直流输出端，输出和机壳之间隔离。29输出负极2.3.2 内部结构充电模块的内部结构采用ALL IN ONE 形式，即主电路都做在一块PCB板上，模拟控制电路和监控电路做成组件形式，这样简化了模块结构，提高了安装维护效率。图2-7是模块内部结构简图。图2-7 充电模块内部结构简图模块主要由主功率板H1M11M1、模拟控制板H1M11C1、模块监控板H1M

37、11U1、显示接口板H1M11D1组成，模拟控制板和模块监控板安装组件在母板上，而显示接口板则安装在模块机壳的面板上，H1M11D1板通过一根扁平电缆与H1M11U1板相连；模块的输入输出及均流接口、通讯接口与一体化连接器相连。主功率板上的主要电路有三相整流滤波（含软启动、无源PFC电路）、主开关电路（含MOSFET驱动电路），输出高频整流滤波、辅助开关电源、模拟信号采样等电路；H1M11C1板上主要有PWM电路（厚膜组件）和均流电路等，实现交流过/欠压、缺相检测和保护，输出直流过/欠压检测和保护，稳压、稳流，控制启动时序等功能。模块的监控部分电路在H1M11U1板上，是以8位CPU为核心的一

38、个单片机应用系统，由CPU、I/O扩展芯片、V/F转换和RS485通讯芯片等组成，充电模块的监控软件储存在CPU的FlashROM中。2.4 使用说明充电模块采用自冷工作方式，其外表部分有散热器，在使用时应置于通风良好的环境中，严禁模块外表有覆盖物。当充电模块置于机架安装时，可以带电进行热插拔，只须将模块沿导槽插入，紧固面板上的螺丝即可。多个充电模块并机使用时，只有在输出电压相同的模块间才能实现均流，合闸模块与控制模块之间不进行均流。模块的调整可参照2.3节内容，设置好模块的工作方式和监控地址，通过微调电位器在手动状态下对输出电压和均流情况作细微调整。21PowerSupply电力操作电源（自

39、冷系列）用户说明书 第三章 监控系统第三章 监控系统为了实现变电站、电厂等场所的无人值守，需要对电力设备进行远程监控，代替人力维护和管理，PowerSupply电力操作电源支持远程监控，可以通过后台和远端进行维护管理。3.1 监控的系统构成PowerSupply电力操作电源监控系统采用三级测量、控制、管理模式，是集计算机通讯、检测技术于一体的系统。监控系统的结构框图如图3-1所示：图3-1 电源监控系统结构框图系统采用分散测量及控制，集中管理的集散模式。监控最高一级为电源监控后台，电源监控后台通过RS232、RS485、RS422或MODEM通讯方式与电源系统的监控模块相连；监控模块构成了系统

40、监控的第二级，第三级监控由各个充电模块内的监控板、配电监控板等组成。3.2 监控系统工作原理监控系统的工作原理复杂，我们从第三级充电模块的监控逐步分级描述。3.2.1 充电模块的监控充电模块的监控板是智能化充电模块的监控核心，它的功能是测量充电模块的运行参数并通过RS-485接口将数据传送给电源系统的监控模块，且同时接收监控模块发来的各种控制命令。充电模块监控测量的模拟量包括输出电压和输出电流，采集的告警量有保护告警：包括交流输入电压过低/高告警、交流输入缺相告警、直流输出电压过低告警、模块过热告警；故障告警：包括直流输出电压过高告警。对充电模块的控制包括输出均/浮充控制、限流点的改变，充电模

41、块的启/停以及调节充电模块电压等。充电模块监控板的基本原理框图如图3-2所示：图3-2 充电模块的监控板原理框图充电模块的工作原理我们在第二章中已经作过介绍，图3-2中，充电模块监控板的模拟量测量采用零点和满度自校准方式，当工作温度改变或工作时间增长引起测量电路参数改变时，仍能保证测量数据的准确性。监控板的输入、输出采用了全光电隔离结构：硬件看门狗监视软件的运行，监控软件设计采用了软件陷阱、运行数据多单元存储等多种抗干扰技术，提高软件运行的可靠性。EEPROM能保存充电模块中的各种控制、运行参数，保证充电模块掉电后仍能恢复充电模块的各种运行参数。上述措施的采用，使得充电模块的监控板具有抗干扰及

42、自恢复功能，无论是充电模块自身，还是组成电源系统后都能保证长期安全、可靠、稳定的工作。控制信号发出由两套完全独立的电路完成，分为自动和手动，这种双重控制系统将监控板引入的故障因素减小到较低程度，当监控板出现故障时，通过手动开关仍可保证充电模块正常运行。3.2.2 配电监控为了实现对交流输入和直流输出的监控，监控系统采用配电监控实现。智能高频开关电力操作电源的母排是高压直流浮地输出，要求配电监控系统采样母排的电压及电流信号采用隔离变送的方法，这样一方面可以消除高共模信号对监控系统带来的负面影响，更为重要的是在配电监控部分的调试、维护等等各环节中，可以保证工作人员的人身安全。我们采用隔离运放检测电

43、压信号，霍尔电流传感器检测电流信号。在配电监控的系统构成方面，采用通用硬件方案，用SD521，配合78E58构成微机系统，系统原理框图如图3-3所示：图3-3 配电监控原理框图模拟量测量采用零点和满度自校准技术，在环境温度变化或测量电路参数时变的条件下，仍能保证测量数据的准确；开关量输入、输出采用光电隔离；硬件看门狗监视软件的运行；用EEPROM对系统运行的关键参数进行存贮，保证断电情况下能有效储存原来运行参数。监控板对三相交流输入电压，蓄电池组端口电压，蓄电池组充/放电电流，动力母排电压，控制母排电压，负载总电流进行检测；并且实现空气开关跳闸，防雷器损坏、电网停电、电网电压过高/过低，蓄电池

44、组电压过高/过低，蓄电池组充电过流，蓄电池支路熔丝断，动力母排过/欠压，控制母排过/欠压，各输出支路断路等故障告警；可以通过RS-485串口将配电部分的运行状态（包括模拟量、状态量及告警量）上报电源系统监控模块，作为监控模块管理电源系统的重要依据。3.2.3 绝缘监测模块直流部分绝缘状况的监控采用微机直流系统绝缘监测模块（在一体柜系统中主要采用绝缘监测继电器对母线的绝缘状况进行监测），其功能是用于监控直流系统电压及其绝缘情况，在直流系统出现绝缘强度降低等异常情况下，发出声光告警，并将对应告警信息发至电源监控模块。以下简述该仪器的工作原理及使用方法。基本工作原理如图3-4是绝缘监测模块的原理框图。模块在工作时，分为两个过程对系统的绝缘状况进行监测。通常情况下，进行常规检测，当发现母排绝缘下降，启动支路巡查。图3-4 绝缘监测模块原理框图一、常规检测用两个变化的分压器取出正对地电压和负对地电压，送A/D转换器，经微机处理和数字计算后，数字显示电压值和母线对地绝缘电阻值，监控无死区，当电压过高、过低或电阻过低时发出相应的告警信号，告警门限参数可手工设置。二、支路巡查用一极低频率的信号对地馈入直流系统，用一小电流互感器同时穿套在各支路的正、负引出线上，由于通过互感器的直流电流大小相等，方向相反，产生的磁场