一種智能電源監(jiān)控系統(tǒng)的研究

0 引言
　　UPS供電系統(tǒng)是電力、通信、銀行等行業(yè)的必備電源，從產(chǎn)生到現(xiàn)在已有幾十年的發(fā)展歷程，在技術(shù)不斷發(fā)展和改進(jìn)的過程中，其保護(hù)功能也在不斷地發(fā)生變化。UPS根據(jù)主機(jī)內(nèi)逆變器的工作狀態(tài)可分為：后備式、在線式及在線互動(dòng)式。他們的作用是對市電進(jìn)行濾波、穩(wěn)壓調(diào)整，以便向負(fù)載提供更為穩(wěn)定的電壓，同時(shí)，通過充電器把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存在蓄電池內(nèi)，一旦電力中斷、電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)頻率超出UPS的輸入范圍，可在極短的時(shí)間內(nèi)開啟自身的儲備電源，向負(fù)載供電。
　　本文所設(shè)計(jì)的UPS智能監(jiān)控系統(tǒng)具備以下環(huán)節(jié)和功能：能在各種復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)行;在運(yùn)行中不會對市電產(chǎn)生附加的干擾;輸出電性能指標(biāo)應(yīng)該是全面的、高質(zhì)量的，能滿足負(fù)載的各項(xiàng)要求;UPS本身應(yīng)具有很高的效率，有接近實(shí)際市電的輸出能力;是一臺智能化程度很高的設(shè)備，有高度智能化的自檢功能，自動(dòng)顯示、報(bào)警、狀態(tài)記憶功能以及通訊功能。
1 總體設(shè)計(jì)
　　該設(shè)計(jì)由主監(jiān)控單元、交流檢測單元、電池檢測與巡檢單元、饋線檢測及調(diào)壓單元、絕緣監(jiān)察及接地選線單元等單元模塊組成。這些模塊之間通過內(nèi)部RS485進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對電源柜的交流配電、蓄電池充放電過程、電池狀態(tài)、調(diào)壓狀態(tài)、母線對地電阻、饋出線開關(guān)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制和報(bào)警處理。整個(gè)系統(tǒng)通過RS232和上位機(jī)進(jìn)行通信以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計(jì)。
2 各單元介紹
　　2.1 主監(jiān)控單元
　　主監(jiān)控單元調(diào)度整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。主監(jiān)控單元由主監(jiān)控板、320x240點(diǎn)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(yùn)行及控制參數(shù)的設(shè)定和顯示，告警記錄的存儲、查詢，通過RS232和上位機(jī)通信，通過RS485控制內(nèi)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(shí)具有交流失電、缺相、過壓、欠壓等告警功能;告警時(shí)繼電器告警接點(diǎn)閉合。通過調(diào)節(jié)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(huán)境溫度及單體電池電壓的采集;電池熔絲狀態(tài)檢測;可通過輸出模擬電壓、電流給定來控制其他廠家的模塊或相控電源三相觸發(fā)板的電壓或電流給定（具體情況與廠家協(xié)商），提高了系統(tǒng)的兼容性;按時(shí)計(jì)量;同時(shí)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(diào)節(jié)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。