基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法技术

本发明专利技术涉及涉及一种基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法,首先，电力电子变压器各控制模块之间进行数据通信，电力电子变压器运行数据由主控芯片与触摸屏设备进行信息互通；其次，设置HMI界面，包括运行记录界面和故障汇总界面。本发明专利技术通过运行记录和故障汇总两个HMI界面可以简单直观的看到系统的运行状态，快速准确的查找到系统故障所在的位置及问题所在，方面系统电力检修和产品研发调试，大大提高了实际工程应用的的工作效率。

Fault Display Method of Power Electronic Transformer Based on HMI Screen

The invention relates to a method of power electronic transformer fault display based on HMI screen. Firstly, data communication is carried out among control modules of power electronic transformer, and the operation data of power electronic transformer is exchanged between the main control chip and touch screen device. Secondly, HMI interface is set up, including operation record interface and touch screen device. Fault summary interface. The invention can simply and intuitively see the running state of the system through two HMI interfaces of operation record and fault summary, quickly and accurately find the location and problems of the system fault, and greatly improve the work efficiency of practical engineering application in terms of system power overhaul and product development and debugging.

【技术实现步骤摘要】
基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法
本专利技术涉及局域电网电力电子变压器的故障显示方法，具体涉及一种基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法。
技术介绍
目前国内关于电力电子变压器实际应用主要包括前级、中间级和后级三部分组成，包括很多IGBT模块和高频变压器，在系统实际运行时，系统中的多种检测元件并且前、中、后三级上下协调保证电力电子变压器的正常运行。整个系统中电力电子变压器主电路图如图1所示，前级三相采用级联H桥结构，由一个控制模块进行控制；中间级由12组并联的隔离高频变压器组成，分别由三个控制模块进行控制；后级为两组并联的逆变电路组成，由一个控制模块进行控制。在调试或系统正常运行时一旦出现故障，工作人员需要花费很多时间对整个系统电力元件进行分级排查，浪费很多时间。如果系统各个子模块都加上检测仪表显示模块，也需要逐个查看，并且还增加了系统外在硬件投资。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种通过HMI界面可简洁的汇总电力电子变压器所有部分的运行状态，及时反映出各个部分的故障信息的基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法。为解决上述问题，本专利技术采取的技术方案为：基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法，包括如下步骤：步骤一、电力电子变压器各控制模块之间进行数据通信，电力电子变压器运行数据由主控芯片与触摸屏设备进行信息互通；通讯主程序在主控芯片内，触摸屏界面地址设置和主程序设置时序数据传送相对应从而进行HMI界面的设置实现主控芯片与触摸屏的通信与反馈。步骤二、设置HMI界面设置HMI主界面，包括切换至运行记录界面的功能键元件和切换至故障汇总界面的功能键元件；所述的运行记录界面，通过设置趋势图元件设置多个通道即多种信息的实时显示曲线；上述多种信息通过数值显示元件实时显示信息的数据变化；具体实现如下：通过电力电子变压器的主控芯片通过相应的电压、电流传感器实时的检测并得到数据并上传给组态屏的相应的曲线显示元件的地址储存空间，可以完成趋势图多个曲线的实时显示。所述的故障汇总界面，通过位状态指示灯来设计表示各种故障情况。具体实现如下：主控芯片通过内部程序条件的检测、判断，只需向组态屏位状态指示元件传输0或1就可以，组态屏界面的位状态指示灯的亮或灭。优选的，所述的运行记录界面，通过设置趋势图元件设置16个通道即16种信息的实时显示曲线；所述的16种信息包括：前级线电压：线电压UV、线电压WV；中间级电压和电流：A、B、C三相中间级输出电压和电流、中间级母线输出电压和电流；后级电压和电流：后级A、B、C三相电压和电流。将电力电子变压器的前、中、后三级整体协调运行时各个部分的运行参数直观的反映到运行记录界面。优选的，16种信息的实时显示曲线用不同的显色曲线来标注。上述实时显示曲线用不同的显色曲线来标注可以用趋势图元件的三级菜单来进行设置。优选的，所述的故障汇总界面所显示的故障种类包括：通讯故障、通信空闲、放电故障、IGBT过温、预充电故障、电网线电压UV峰值过压、电网线电压WV峰值过压、桥臂A相有效值过流、桥臂B相有效值过流、桥臂C相有效值过流、桥臂A相峰值过流、桥臂B相峰值过流、桥臂C相峰值过流、前级驱动板保护故障、中间级驱动板A保护故障、中间级驱动板B保护故障、中间级驱动板C保护故障、后级驱动板保护故障、电网线电压UV有效值欠压、电网电压WV有效值欠压、控制器板故障、电网电压PLL锁相故障、接触器2(主)分断故障、接触器2(主)闭合故障、接触器1(预充)分断故障、接触器1(预充)闭合故障、母线直流电压均值过压、母线直流电压峰值过压。故障判别是主控芯片内部程序设置，然后通过modbus通讯上传触摸屏相应故障显示元件即可实现触摸屏的故障显示，上述的“前级驱动板、中间级驱动板A、中间级驱动板B、中间级驱动板C、后级驱动板”分别是指电力电子变压器前级的一个控制面模块、中级的三个控制模块以及后级的一个控制模块。上述的“控制器板”的功能实现，主要是主控芯片完成，也包括其它芯片，可以说是主控板的主控芯片。接触器2(主)、接触器1(预充)所处电路接线：3.3KV电网、接触器2(主)、限流电阻和接触器1(预充)并联支路、电力电子变压器依次串联。接触器2(主)完成3.3KV电压与电力装置的电气接入，进行装置预充电的开始，接触器1(预充)在预充电时是常开的，通过限流电阻对电力电子变压器预充电，当检测前级电容达到一定数值，即预充电完成时接触器1(预充)闭合旁路限流电阻，电力设备运行开始。所述的位状态指示灯标识无故障时显示黑色，当标识有故障时，其相应的位置1，且位状态指示灯指示为红色。上述位状态指示灯通过标签二级菜单进行设置。优选的，所述的触摸屏设备选用威纶通MT8071iP触摸屏。本专利技术通过设置HMI界面，可以实时监控系统运行状态，快速查找出电力电子变压器故障的原因和位置，以方便及时排除故障。本专利技术通过运行记录和故障汇总两个HMI界面可以简单直观的看到系统的运行状态，快速准确的查找到系统故障所在的位置及问题所在，方面系统电力检修和产品研发调试，大大提高了实际工程应用的的工作效率。说明书附图图1为电力电子变压器主电路图；图2为电力电子变压器HMI主界面：图3为运行记录HMI界面：图4为故障汇总HMI界面；具体实施方式基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法，包括如下步骤：步骤一、电力电子变压器各控制模块之间进行数据通信，电力电子变压器运行数据由主控芯片与威纶通MT8071iP显示屏进行信息互通；步骤二、设置HMI界面设置HMI主界面，包括切换至运行记录界面的功能键元件和切换至故障汇总界面的功能键元件；所述的运行记录界面，通过设置趋势图元件设置16个通道即16种信息的实时显示曲线16种信息的实时显示曲线用不同的显色曲线来标注；所述的16种信息包括：前级线电压：线电压UV、线电压WV；中间级电压和电流：A、B、C三相中间级输出电压和电流、中间级母线输出电压和电流；后级电压和电流：后级A、B、C三相电压和电流；上述16种信息通过数值显示元件实时显示信息的数据变化；所述的故障汇总界面，通过位状态指示灯来设计表示各种故障情况，所述的位状态指示灯标识无故障时显示黑色，当标识有故障时，其相应的位置1，且位状态指示灯指示为红色。所述的故障汇总界面所显示的故障种类包括：通讯故障、通信空闲、放电故障、IGBT过温、预充电故障、电网线电压UV峰值过压、电网线电压WV峰值过压、桥臂A相有效值过流、桥臂B相有效值过流、桥臂C相有效值过流、桥臂A相峰值过流、桥臂B相峰值过流、桥臂C相峰值过流、前级驱动板保护故障、中间级驱动板A保护故障、中间级驱动板B保护故障、中间级驱动板C保护故障、后级驱动板保护故障、电网线电压UV有效值欠压、电网电压WV有效值欠压、控制器板故障、电网电压PLL锁相故障、接触器2(主)分断故障、接触器2(主)闭合故障、接触器1(预充)分断故障、接触器1(预充)闭合故障、母线直流电压均值过压、母线直流电压峰值过压。一、以检查中间级输出电压为例电力电子变压器开始阶段是前级进行预充电，当前级电容电压达到一定值时才进行中间级投入，进而前中控制模块才进行工作，那么从实时显示母线输出电压时在正常情况下，工作人员可以看到前期母线电压是零，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、电力电子变压器各控制模块之间进行数据通信，电力电子变压器运行数据由主控芯片与触摸屏设备进行信息互通；步骤二、设置HMI界面设置HMI主界面，包括切换至运行记录界面的功能键元件和切换至故障汇总界面的功能键元件；所述的运行记录界面，通过设置趋势图元件设置多个通道即多种信息的实时显示曲线；上述多种信息通过数值显示元件实时显示信息的数据变化；所述的故障汇总界面，通过位状态指示灯来设计表示各种故障情况。

【技术特征摘要】
1.基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、电力电子变压器各控制模块之间进行数据通信，电力电子变压器运行数据由主控芯片与触摸屏设备进行信息互通；步骤二、设置HMI界面设置HMI主界面，包括切换至运行记录界面的功能键元件和切换至故障汇总界面的功能键元件；所述的运行记录界面，通过设置趋势图元件设置多个通道即多种信息的实时显示曲线；上述多种信息通过数值显示元件实时显示信息的数据变化；所述的故障汇总界面，通过位状态指示灯来设计表示各种故障情况。2.根据权利要求1所述的基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法，其特征在于，所述的运行记录界面，通过设置趋势图元件设置16个通道即16种信息的实时显示曲线；所述的16种信息包括：前级线电压：线电压UV、线电压WV；中间级电压和电流：A、B、C三相中间级输出电压和电流、中间级母线输出电压和电流；后级电压和电流：后级A、B、C三相电压和电流。3.根据权利要求2所述的基于HMI画面的电力电子变压器故障显示方法，其特征在于，16种信息的实时显示曲线用不同的显色曲线来标注。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹兴生，韩克俊，谈翀，王永刚，仇辉，冯丽娜，时培征，焉媛媛，王兴烛，于向东，
申请(专利权)人：山东电力设备有限公司，山东输变电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37