本实用新型专利技术公开了一种直流电源质量监测及辅助切换装置，包括内部设置有空腔的机箱；所述机箱内设置有用于采集双路直流母线电压变换为4～20mA信号的电压采集单元，电压采集单元的输出端连接有用于对采集的电压数据进行运算的逻辑运算单元；所述逻辑运算单元的输出端分别连接有人机界面HMI、电厂DCS系统、切换装置一、切换装置二。本实用新型专利技术具有结构简单、逻辑完备、运行稳定、安全性高的优点。安全性高的优点。安全性高的优点。
【技术实现步骤摘要】
直流电源质量监测及辅助切换装置
[0001]本技术涉及电力系统
，更具体涉及一种直流电源质量监测及辅助切换装置。
技术介绍
[0002]直流双电源自动切换装置是目前发电厂中常见的电气设备，可广泛用于电力系统二次设备的直流电源回路。电厂DEH系统电源多使用这类设备，且一般为双重化配置。
[0003]直流双电源自动切换装置的动作原理为：当处于工作状态的主电源由于故障造成电压跌落或失电时，装置内电压检测回路检测到输入端电压变化，当电压值跌落到额定电压的75％(
±
5V)时，装置判断该路电源出现故障，发出切换命令，将输出电压切换到备用电源上，在解决双回路直流供电可靠性的同时，又满足了双路电源之间的隔离要求。
[0004]但直流双电源自动切换装置的缺陷也很明显，包括以下几方面：
[0005]①
装置切换定值无法改变，只能是额定电压的75％，不能满足用户灵活配置的需求。
[0006]②
装置切换时只考虑了工作电源的状态，并没有考虑备用电源的状态，可能造成误切换或无效切换。
[0007]③
装置只能在工作电压过低时启动切换，而对于其他影响DEH系统正常工作的电源故障，如电压过高或电源纹波系数过高，切换装置则不会动作。
[0008]④
当切换装置双重化配置时，在某些极端情况下，比如其中一套装置启动切换但另一套未启动，或其中一套误动时，会造成电厂双路直流电源并列运行，违反“反措”，且对电厂其它直流用电设备造成安全隐患。
技术内容
[0009]本技术需要解决的技术问题是提供一种直流电源质量监测及辅助切换装置，以解决目前市场上的直流双电源自动切换装置功能单一的问题，以增加直流双电源自动切换装置功能的多样性。
[0010]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。
[0011]直流电源质量监测及辅助切换装置，包括内部设置有空腔的机箱；所述机箱内设置有用于采集双路直流母线电压变换为4～20mA信号的电压采集单元，电压采集单元的输出端连接有用于对采集的电压数据进行运算的逻辑运算单元；所述逻辑运算单元的输出端分别连接有人机界面HMI、电厂DCS系统、切换装置一、切换装置二。
[0012]进一步优化技术方案，所述电压采集单元包括两套单路直流电压隔离变送器，单路直流电压隔离变送器的输入电压范围为1～800V DC，输出4～20mA标准电流信号，采集精度为0.2级。
[0013]进一步优化技术方案，所述逻辑运算单元包括中央处理模块、通讯模块、AD模块、DI模块以及用于接收中央处理模块指令的DO模块，且DI模块和DO模块均设置有两个。
[0014]进一步优化技术方案，所述通讯模块支持MODBUS TCP通讯协议，通讯模块的输出端连接人机界面HMI的输入端。
[0015]进一步优化技术方案，所述DO模块的输入端连接中央处理模块的输出端，DO模块通过继电器输出无源干接点；所述无源干接点的输出端分别连接至电厂DCS系统、切换装置一、切换装置二，且输出至DCS系统的接点为信号或告警接点；所述信号包括：电源一投入信号、电源二投入信号、切换装置一启动切换信号、切换装置二启动切换信号、切换装置一闭锁告警、切换装置二闭锁告警、电源一电压过低告警、电源二电压过低告警、电源一电压过高告警、电源二电压过高告警、电源一纹波系数高告警、电源二纹波系数高告警、双电源并列运行告警；所述输出至切换装置一的接点为指令接点，且指令包括：闭锁切换装置一、启动切换装置一；所述输出至切换装置二的接点为指令接点，且指令包括：闭锁切换装置二、启动切换装置二。
[0016]进一步优化技术方案，所述DI模块接入外部设备切换装置一、切换装置二的无源干接点；所述切换装置一接入的接点为切换装置状态接点，包括：切换装置一电源一运行、切换装置一电源二运行；所述切换装置二接入的接点为切换装置状态接点，包括：切换装置二电源一运行、切换装置二电源二运行。
[0017]进一步优化技术方案，所述AD模块的输入端连接电压采集单元的输出端，AD模块接收电压采集单元输出的4～20mA电流信号、输出为中央处理模块可使用的数据格式；所述数据格式为IEEE
‑
754标准规定的32位单精度浮点数。
[0018]进一步优化技术方案，所述中央处理模块的输入端分别连接接收通讯模块、模数转换模块、数字量输入模块的输出端，并对接受的数据进行逻辑运算，实现各种逻辑功能；所述逻辑功能包括：工作电源电压低启动切换功能、备用电源电压低闭锁切换功能、工作电源电压过高启动切换功能、备用电源电压过高闭锁切换功能、工作电源纹波系数过高启动切换功能、备用电源纹波系数过高闭锁切换功能，防双路直流电源并列运行功能，电源不正常状态告警功能；所述运算结果通过通讯模块输出并显示在人机界面HMI上、DO模块将告警信号和控制指令输出给电厂DCS系统和两套切换装置。
[0019]进一步优化技术方案，所述人机界面HMI设置于机箱的前面板上，与逻辑运算单元通过通讯联系在一起，且人机界面HMI为触摸屏。
[0020]进一步优化技术方案，所述触摸屏为211mm
×
158mm的标准6寸触摸屏，屏幕分辨率为320
×
240，并设置有PN接口，支持MODBUS TCP通讯协议；所述人机界面HMI使用32位处理器，安装Windows CE操作系统。
[0021]由于采用了以上技术方案，本技术所取得技术进步如下。
[0022]本技术提供的直流电源质量监测及辅助切换装置，独立于现有切换装置，结构简单、功能完备，具备直流电源电能质量监测功能、工作电源异常启动切换功能、备用电源异常闭锁切换功能、防双路直流并列功能、电源不正常状态告警功能，且定值可整定、各功能可投入和退出。本技术具有结构简单、逻辑完备、运行稳定、安全性高的优点。
附图说明
[0023]图1为本技术的结构框架图；
[0024]图2为本技术中逻辑运算单元与外部两套直流双电源切换装置接点联系图；
[0025]图3为本技术中逻辑运算单元与所述人机界面HMI的通讯联系图；
[0026]图4为本技术中逻辑控制单元与电厂DCS系统接点联系图；
[0027]图5为本技术中直流电源一纹波系数高时所述逻辑运算单元逻辑框图；
[0028]图6为本技术中直流电源二纹波系数高时所述逻辑运算单元逻辑框图；
[0029]图7为本技术中直流电源一电压低时所述逻辑运算单元逻辑框图；
[0030]图8为本技术中直流电源二电压低时所述逻辑运算单元逻辑框图；
[0031]图9为本技术中直流电源一电压高时所述逻辑运算单元逻辑框图；
[0032]图10为本技术中直流电源二电压高时所述逻辑运算单元逻辑框图；
[0033]图11为本技术的防双电源并列功能逻辑判断框图；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.直流电源质量监测及辅助切换装置，其特征在于：包括内部设置有空腔的机箱(1)；所述机箱(1)内设置有用于采集双路直流母线电压变换为4～20mA信号的电压采集单元(3)，电压采集单元(3)的输出端连接有用于对采集的电压数据进行运算的逻辑运算单元(4)；所述逻辑运算单元(4)的输出端分别连接有人机界面HMI(5)、电厂DCS系统(6)、切换装置一(7)、切换装置二(8)。2.根据权利要求1所述的直流电源质量监测及辅助切换装置，其特征在于：所述电压采集单元(3)包括两套单路直流电压隔离变送器，单路直流电压隔离变送器的输入电压范围为1～800V DC，输出4～20mA标准电流信号，采集精度为0.2级。3.根据权利要求1所述的直流电源质量监测及辅助切换装置，其特征在于：所述逻辑运算单元(4)包括中央处理模块、通讯模块、AD模块、DI模块以及用于接收中央处理模块指令的DO模块，且DI模块和DO模块均设置有两个。4.根据权利要求3所述的直流电源质量监测及辅助切换装置，其特征在于：所述通讯模块支持MODBUS TCP通讯协议，通讯模块的输出端连接人机界面HMI(5)的输入端。5.根据权利要求3所述的直流电源质量监测及辅助切换装置，其特征在于：所述DO模块的输入端连接中央处理模块的输出端，DO模块通过继电器输出无源干接点；所述无源干接点的输出端分别连接至电厂DCS系统(...
【专利技术属性】
技术研发人员：阎彬，任国庆，齐江波，张跃宁，杨帆，刘书安，
申请(专利权)人：建投邢台热电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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