有了它,停電神馬的都不是個事兒——UPS智能電源監控係統
發布時間:2015-05-22 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著科技的發展,電力、通信、銀行等行業對相應的電力保障提出了更高的要求,在這樣的前提下,智能網絡UPS電(dian)源(yuan)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)。從(cong)產(chan)生(sheng)到(dao)現(xian)在(zai)已(yi)有(you)幾(ji)十(shi)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)程(cheng),在(zai)技(ji)術(shu)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)和(he)改(gai)進(jin)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),其(qi)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)地(di)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。我(wo)相(xiang)信(xin)有(you)了(le)它(ta),停(ting)電(dian)神(shen)馬(ma)的(de)都(dou)不(bu)是(shi)個(ge)事(shi)兒(er)了(le)。
UPS根據主機內逆變器的工作狀態可分為:後備式、在線式及在線互動式。他們的作用是對市電進行濾波、穩壓調整,以便向負載提供更為穩定的電壓,同時,通過充電器把電能轉變為化學能儲存在蓄電池內,一旦電力中斷、電網電壓或電網頻率超出UPS的輸入範圍,可在極短的時間內開啟自身的儲備電源,向負載供電。
本文所設計的UPS智能監控係統具備以下環節和功能:能在各種複雜的電網環境下運行;在運行中不會對市電產生附加的幹擾;輸出電性能指標應該是全麵的、高質量的,能滿足負載的各項要求;UPS本身應具有很高的效率,有接近實際市電的輸出能力;是一台智能化程度很高的設備,有高度智能化的自檢功能,自動顯示、報警、狀態記憶功能以及通訊功能。
1 總體設計
該設計由主監控單元、交流檢測單元、電池檢測與巡檢單元、饋線檢測及調壓單元、絕緣監察及接地選線單元等單元模塊組成。這些模塊之間通過內部RS485進行通信,實現對電源櫃的交流配電、蓄電池充放電過程、電池狀態、調壓狀態、母線對地電阻、饋出線開關狀態的實時監測、控製和報警處理。整個係統通過RS232和上位機進行通信以進行曆史數據的查詢和統計。
2 各單元介紹
2.1 主監控單元
主監控單元調度整個係統的運行。主監控單元由主監控板、320x240點陣液晶顯示屏、鍵盤及指示燈等組成,完成蓄電池充放電管理,運行及控製參數的設定和顯示,告警記錄的存儲、查詢,通過RS232和上位機通信,通過RS485控製內部各單元。
2.2 交流檢測單元
該單元主要完成三相交流電壓、電流及頻率的采集;同時具有交流失電、缺相、過壓、欠壓等告警功能;告警時繼電器告警接點閉合。通過調節板上電位器可校正三相交流電壓顯示值。
2.3 電池檢測與巡檢單元
該單元由電池檢測板和電池巡檢板組成(可選),主要完成電池組電壓(合母電壓)、充/放電電流、環境溫度及單體電池電壓的采集;電池熔絲狀態檢測;可通過輸出模擬電壓、電流給定來控製其他廠家的模塊或相控電源三相觸發板的電壓或電流給定(具體情況與廠家協商),提高了係統的兼容性;按時計量;
同時完成合母過欠壓、電池過充、電池饋電及單體電池失效告警等功能;通過調節電池檢測板和電池巡檢板上的電位器可分別校正合母電壓和單體電池電壓顯示值。如圖2中所示。
2.4 饋線檢測及矽鏈調壓單元
由饋線檢測CPU板、開關量輸入板組成,實時檢測合母和控母的饋線開關狀態。通過開關量擴展口,可以檢測24路饋線。當出現開關變位或控母電壓越限時告警並通過矽鏈自動調節控母電壓(最多7節矽鏈凋壓)。通過調節饋線檢測板上電位器可校整控母電壓顯示值。
2.5 絕緣監察及接地選線單元
由(you)絕(jue)緣(yuan)監(jian)察(cha)檢(jian)測(ce)板(ban)和(he)接(jie)地(di)選(xuan)線(xian)擴(kuo)展(zhan)板(ban)組(zu)成(cheng),主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)是(shi)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)母(mu)線(xian)對(dui)地(di)電(dian)阻(zu),自(zi)定(ding)位(wei)接(jie)地(di)支(zhi)路(lu)。當(dang)母(mu)線(xian)對(dui)地(di)電(dian)阻(zu)低(di)於(yu)告(gao)警(jing)設(she)定(ding)值(zhi)時(shi),告(gao)警(jing)繼(ji)電(dian)器(qi)閉(bi)合(he);通過接地選線擴展口連接接地選線,最多支持24路選線。
3 關鍵電路單元設計
3.1 電流檢測電路
電池充放電電流的大小尤為關鍵。電路圖如圖1所suo示shi,因yin為wei是shi既ji檢jian測ce充chong電dian電dian流liu也ye檢jian測ce放fang電dian電dian流liu,故gu在zai小xiao電dian阻zu上shang的de電dian壓ya又you是shi兩liang個ge方fang向xiang,在zai電dian路lu檢jian測ce中zhong用yong兩liang個ge通tong道dao分fen別bie檢jian測ce,這zhe樣yang也ye便bian於yu分fen別bie進jin行xing信xin號hao的de調tiao理li,同tong時shi也ye便bian於yu用yongA/D轉換器的一個輸入通道來測量。

圖1 電流檢測電路
3.2 合母電壓的監測
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