一种电力系统用开关柜及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电力系统用开关柜及其工作方法，包括，一适于产生直流电压输出的直流电压模块，该直流电压模块从开关柜的母线端取电。直流电压模块包括：适于从开关柜的母线端取电的互感器，该互感器与一整流滤波单元相连，适于对蓄电池进行充/放电控制的充电管理单元，直流电压输出单元；本发明专利技术通过内设的直流电压模块提供相应直流电压以满足开关柜内相关仪器、仪表的正常工作；并且通过MCU单元控制充电和放电，避免出现蓄电池过充的现象，有效延长蓄电池寿命，并且通过蓄电池以实现断电维修时所需的仪器、仪表正常工作，无需在外接电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力工程
，尤其涉及一种内设供电模块的开关柜及其工作方法。
技术介绍
在电力系统中，供电系统中大量使用环网柜，但环网柜内无AC/220V电源，造成许多电器仪表无法正常供电，大多数都用CT(CurrentTransformer，电流互感器)取电作为电源供电，而一旦一次电流过小，CT取电线圈无法对仪表正常供电，使得仪表不能正常工作，连显示、设定功能都无法使用，给运行、检修带来不必要的麻烦；更无法带动相关仪器、仪表的工作，例如：电缆头温度在线监测装置和环网柜防误操作闭锁装置。所以很有必要提供一种开关柜供电设备，以解决在断电检修时遇到的供电的相关技术问题，即，提供直流电源，以满足现场照明和环网柜防误操作闭锁装置解锁、电缆头温度检测，并方便现场维修操作，在提供直流电压的基础上，产生交流电以满足特定场合对交流电压的需要。
技术实现思路
本专利技术第一要解决的技术问题是提供一种适于直流电压供电的开关柜及其工作方法。本专利技术第二要解决的技术问题是在直流电的基础上，生成三相交流电。为了解决首要技术问题，本专利技术提供了一种开关柜，包括，一适于产生直流电压输出的直流电压模块，该直流电压模块从所述开关柜的母线端取电。进一步，为了当电源切断时，也能提供仪器、仪表正常的直流电压，所述直流电压模块包括：适于从所述开关柜的母线端取电的互感器，该互感器与一整流滤波单元相连，适于对蓄电池进行充/放电控制的充电管理单元，直流电压输出单元；其中，所述充电管理单元包括：电压检测单元，MCU单元，设有第一开关管的充电输入端，该充电输入端与所述整流滤波单元输出端相连，设有第二开关管的放电输出端；所述直流电压输出单元包括：与所述放电输出端相连的第一输入通道，该第一输入通道适于接收所述充电管理单元输出的蓄电池直流电压；与所述整流滤波单元输出端相连的第二输入通道；所述第一、第二输入通道分别与一直流升压电路相连，该直流升压电路适于根据输入的直流电压产生一相应直流输出电压；所述MCU单元适于控制所述第一开关管、第二输入通道导通，且当所述电压检测单元在检测蓄电池充电完毕后，则控制所述第一开关管断开；当所述母线断电后，则控制所述第二输入通道断开，且第二开关管、第一输入通道导通。其中，通过所述MCU单元对第一开关管的控制，能防止蓄电池处于过充状态。进一步，为了解决第二技术问题，即，解决个别仪器、仪表或特定场合需要交流电源的问题。本专利技术所述开关柜还包括：一SVPWM变频单元，该SVPWM变频单元与所述直流电压模块的输出端相连。所述SVPWM变频单元包括：三相逆变器，该三相逆变器由一DSP控制，该三相逆变器的直流侧、交流侧分别设有直流、交流电压电流检测电路，所述直流、交流电压电流检测电路与所述DSP相连；上述开关柜的工作方法，包括该DSP产生SVPWM调制信号的方法，其包括：建立一三相静止坐标系根据其轴线,从方向逆时针依次分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ扇区；所求参考电压矢量在各扇区内的相应电压矢量作用时间T1、T2：其中，N＝3，N＝1，N＝5，N＝4，N＝6，N＝2分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ扇区；Ts为一个采样周期，Va,Vb为所求参考电压矢量在三相静止坐标系方向上的投影，Vdc为直流母线电压。T1，T2赋值后，还要对其进行判断，当T1+T2>Ts，则取T1＝T1Ts/(T1+T2)，T2＝T2Ts/(T1+T2)最后，采用DSP内部有硬件可实现，根据需要，可选用五段或七段式的SVPWM。进一步，所述DSP产生SVPWM调制信号的方法还包括：判断所求参考电压矢量在相应扇区的步骤，该步骤包括：设扇区判别式：N＝A+2B+4C；其中，Va+2Vb＞0则A＝1，否则A＝0；Va-Vb＞0，则B＝1，否则B＝0；2Va+Vb＜0，则C＝1，否则C＝0；根据上述公式判断以确定相应A、B、C的取值，代入所述扇区判别式以得到所求参考电压矢量所在扇区，即，N＝3，N＝1，N＝5，N＝4，N＝6，N＝2分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ扇区。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术通过内设的直流电压模块提供相应直流电压以满足开关柜内相关仪器、仪表的正常工作；(2)通过MCU单元控制充电和放电，避免出现蓄电池过充的现象，有效延长蓄电池寿命，并且通过蓄电池以实现断电维修时所需的仪器、仪表正常工作，无需在外接电源；(3)在直流输出端加上SVPWM变频单元，实现直流和交流的转换，蓄电池与三相交流之间的转换，丰富了电压输出种类，也可以解决在特定情况下，必须使用三相电源的技术问题；(4)本专利技术的SVPWM调制信号的调制方法简化了传统SVPWM调制信号的调制方法的运算过程，节约了DSP的计算时间、提高了计算精度。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1本专利技术的开关柜中直流电压模块的电路结构框图一；图2本专利技术的开关柜中直流电压模块的电路结构框图二；图3本专利技术的开关柜中直流电压模块与SVPWM变频单元的电路结构框图；图4本专利技术的SVPWM变频单元的电路结构框图；图5本专利技术的电压空间矢量分解图；其中，母线1、互感器2。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明：实施例1见图1，一种开关柜，包括，一适于产生直流电压输出的直流电压模块，该直流电压模块从所述开关柜的母线1端取电。该直流电压模块可以为环网柜防误操作闭锁装置和电缆头温度在线监测装置的供电；其中所述环网柜防误操作闭锁装置采用技术专利“环网柜防误操作闭锁装置”授权公告号CN202196675。该直流电压模块产生24V或28V或220V的直流电压，也可以根据用户来控制直流电压输出。实施例2在实施例1基础上的直流电压模块的实施方式，如下：见图2，所述直流电压模块包括：适于从所述开关柜的母线1端取电的互感器2，该互感器2与一整流滤波单元相连，适于对蓄电池进行充/放电控制的充电管理单元，直流电压输出单元；其中，所述充电管理单元包括：电压检测单元，MCU单元，设有第一开关管的充电输入端，该充电输入端与所述整流滤波单元输出端相连，设有第二开关管的放电输出端；所述直流电压输出单元包括：与所述放电输出端相连的第一输入通道，该第一输入通道适于接收所述充电管理单元输出的蓄电池直流电压；与所述整流滤波单元输出端相连的第二输入通道；所述第一、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关柜，其特征在于包括，一适于产生直流电压输出的直流电压模块，该直流电压模块从所述开关柜的母线端取电；该直流电压模块产生24V或28V或220V的直流电压；所述直流电压模块包括：适于从所述开关柜的母线端取电的互感器，该互感器与一整流滤波单元相连，适于对蓄电池进行充/放电控制的充电管理单元，直流电压输出单元；其中，所述充电管理单元包括：电压检测单元，MCU单元，设有第一开关管的充电输入端，该充电输入端与所述整流滤波单元输出端相连，设有第二开关管的放电输出端；所述直流电压输出单元包括：与所述放电输出端相连的第一输入通道，该第一输入通道适于接收所述充电管理单元输出的蓄电池直流电压；与所述整流滤波单元输出端相连的第二输入通道；所述第一、第二输入通道分别与一直流升压电路相连，该直流升压电路适于根据输入的直流电压产生一相应直流输出电压；所述MCU单元适于控制所述第一开关管、第二输入通道导通，且当所述电压检测单元在检测蓄电池充电完毕后，则控制所述第一开关管断开；当所述母线断电后，则控制所述第二输入通道断开，且第二开关管、第一输入通道导通；所述开关柜还包括：一SVPWM变频单元，该SVPWM变频单元与所述直流电压模块的输出端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种开关柜，其特征在于包括，一适于产生直流电压输出的直流电压模块，该直流电
压模块从所述开关柜的母线端取电；该直流电压模块产生24V或28V或220V的直流电压；
所述直流电压模块包括：适于从所述开关柜的母线端取电的互感器，该互感器与一整
流滤波单元相连，适于对蓄电池进行充/放电控制的充电管理单元，直流电压输出单元；
其中，所述充电管理单元包括：电压检测单元，MCU单元，设有第一开关管的充电输入
端，该充电输入端与所述整流滤波单元输出端相连，设有第二开关管的放电输出端；
所述直流电压输出单元包括：与所述放电输出端相连的第一输入通道，该第一输入通
道适于接收所述充电管理单元输出的蓄电池直流电压；与所述整流滤波单元输出端相连的
第二输入通道；所述第一、第二输入通道分别与一直流升压电路相连，该直流升压电路适于
根据输入的直流电压产生一相应直流输出电压；
所述MCU单元适于控制所述第一开关管、第二输入通道导通，且当所述电压检测单元在
检测蓄电池充电完毕后，则控制所述第一开关管断开；当所述母线断电后，则控制所述第二
输入通道断开，且第二开关管、第一输入通道导通；
所述开关柜还包括：一SVPWM变频单元，该SVPWM变频单元与所述直流电压模块的输出
端相连。
2.根据权利要求1所述的开关柜的工作方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：朱海燕，
类型：发明
国别省市：江苏;32