高壓雙電源智能控制系統(tǒng)的研制

（3）編程與設(shè)置：允許用戶(hù)對(duì)工作狀態(tài)“自動(dòng)／手動(dòng)”、“一路優(yōu)先供電、二路優(yōu)先供電和無(wú)優(yōu)先供電”通信參數(shù)、轉(zhuǎn)換需要的各種延時(shí)等參數(shù)進(jìn)行更改設(shè)定。

（4）直流電源：控制器的供電電源可以外接直流供電（12V～24V）也可以不接；不接時(shí)，當(dāng)兩路A相電壓都沒(méi)有時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。

（5）參數(shù)整定：控制器的所有參數(shù)均采用數(shù)字化調(diào)整，每個(gè)參數(shù)均可以單獨(dú)調(diào)整，因此不會(huì)對(duì)其它參數(shù)造成影響，提高了整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。在兩個(gè)電源轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，為了使供電電路穩(wěn)定，保證切換過(guò)程的準(zhǔn)確性和安全性，避免由于短時(shí)電壓變化導(dǎo)致的誤動(dòng)作需要人為延時(shí)，延時(shí)時(shí)間由用戶(hù)通過(guò)分檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇，由開(kāi)關(guān)量輸入系統(tǒng)。

（6）雙電源供電雙分狀態(tài)：系統(tǒng)負(fù)載于雙分狀態(tài)時(shí)，不論兩組電源是否正常以及系統(tǒng)處于“手動(dòng)”和“自動(dòng)”的預(yù)置狀態(tài)，系統(tǒng)都仍然保持雙分狀態(tài)。

（7）產(chǎn)品保護(hù)功能：具有過(guò)負(fù)荷和短路保護(hù)，斷相和斷路保護(hù)，失壓和欠壓保護(hù)。

（8）高性能ARM程序控制：采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有極強(qiáng)的抗電磁干擾能力，適合在強(qiáng)電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中使用，無(wú)噪聲運(yùn)行。采用嵌入式安裝方式，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能降耗，符合國(guó)家綠色電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)具有RS232、RS485串行通信接口，借助于PC或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件，能提供一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的對(duì)工業(yè)和民用建筑物的雙電源切換管理方案。

2.3 軟件系統(tǒng)

在高壓環(huán)境中，不可避免地會(huì)遇到電源波動(dòng)、電磁波輻射等干擾。當(dāng)遇到強(qiáng)干擾時(shí)，運(yùn)行的程序會(huì)產(chǎn)生異常、出錯(cuò)、跑飛，甚至死循環(huán)，造成了系統(tǒng)的崩潰。因此，除了在電路上增加抗干擾的措施外，單片機(jī)型號(hào)的選取和一些軟件措施也是必要的。在軟件中設(shè)置了看門(mén)狗程序，以監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。

控制器的軟件功能以檢測(cè)和控制為主，采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。外部硬件電路已經(jīng)完成了電壓故障的判定，程序只需讀取相應(yīng)的故障狀態(tài)位輸入，經(jīng)位判斷后轉(zhuǎn)入相應(yīng)故障處理程序即可。其切換過(guò)程的控制是雙電源轉(zhuǎn)換控制器的核心功能之一，雙電源轉(zhuǎn)換控制器的軟件流程見(jiàn)圖3。

圖3 雙電源轉(zhuǎn)換控制器的軟件流程

2.4 抗干擾措施

干擾會(huì)影響控制器的穩(wěn)定運(yùn)行，所以在電路設(shè)計(jì)方面采取了多種抗干擾措施：

（1）通過(guò)隔離器件傳輸信息，在電氣上將單片機(jī)與各種傳感器、開(kāi)關(guān)等隔離開(kāi)來(lái)，可以較好地防止串模干擾。
（2）合理布置地線，將系統(tǒng)中的數(shù)字地與模擬地分開(kāi)，最后在一點(diǎn)相連，避免了數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。
（3）電源進(jìn)線端加去耦電容，在削弱各類(lèi)高頻干擾。

3 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊

遠(yuǎn)程監(jiān)控包括設(shè)備狀態(tài)及電力參數(shù)采集、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心3大部分。電力設(shè)備在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)采集設(shè)備狀態(tài)及電力參數(shù)；GPRS通信網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備問(wèn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)能夠定時(shí)傳送到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)：監(jiān)控中心一方面通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)器進(jìn)行雙向通信，另一方面為用戶(hù)提供一個(gè)可視化界面，讓用戶(hù)足不出戶(hù)即可了解遠(yuǎn)方設(shè)備相對(duì)實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況。遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖4 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊圖

4 試驗(yàn)測(cè)試

根據(jù)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本研究對(duì)研制成功的樣品進(jìn)行了性能指標(biāo)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，控制器能在不同的設(shè)定故障情況進(jìn)行識(shí)別，并按照用戶(hù)的要求準(zhǔn)確動(dòng)作，所測(cè)結(jié)果完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求與實(shí)際使用需要。

5 總 結(jié)

本文研制的雙電源轉(zhuǎn)換控制器能夠?qū)﹄p路電源的過(guò)壓、欠壓和缺相等故障進(jìn)行檢測(cè)，不僅能實(shí)現(xiàn)自投自復(fù)、只常、只備、自投不自復(fù)、自動(dòng)脫扣檢測(cè)、斷電再扣等工作模式，且能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)兩路電源間的可靠切換。其主要有以下幾點(diǎn)：①設(shè)有3工位自動(dòng)隔離開(kāi)頭，有3個(gè)投切位置；②為了防選源向全離閘必須先解保險(xiǎn)鎖；③操作機(jī)構(gòu)除自動(dòng)切換系統(tǒng)外還保留了手動(dòng)切換方式，提供了備用的操作方法。