一種多回路備用電源自動投切裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多回路備用電源自動投切裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代電力系統(tǒng)對自動化要求越來越高，特別是自動測量和自動控制。據(jù)申請人了解，現(xiàn)有電力系統(tǒng)中經(jīng)常使用備用電源自動投切裝置，實(shí)現(xiàn)對備用線路和工作線路的切換工作，避免線路停電對用戶造成不必要的損失。通常，電力系統(tǒng)中通常使用單母分段方式對用戶進(jìn)行供電，但是電力系統(tǒng)中仍然存在著大量其他的供電方式，如單母單段、單母分段帶一個旁路進(jìn)線，單母分段帶兩個旁路等進(jìn)線供電方式。一般性的備用電源自動投切裝置只能針對一種或兩種方式實(shí)現(xiàn)對其的自動投切功能，如果需要對更多方式的供電線路進(jìn)行自動投切則需要不同硬件或軟件的自投投切裝置來對線路進(jìn)行投切。目前雖然也開始研發(fā)多回路電源自動投切裝置，但研發(fā)主要方向還是局限在現(xiàn)有的應(yīng)用方式和常用的應(yīng)用場合下，盡量將現(xiàn)有的備投方式羅列在一種備用電源自動投切裝置里面，一旦出現(xiàn)新的電源切換要求或新的應(yīng)用，現(xiàn)有的裝置則顯得束手無策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種多回路備用電源自動投切裝置，它可以在面對各種電源供電方式實(shí)現(xiàn)可編程自動投切，從而較好的適應(yīng)實(shí)際運(yùn)行中復(fù)雜情況下的電源切換功能。
[0004]本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種多回路備用電源自動投切裝置，它包括模擬量采集電路、取樣電阻、運(yùn)算放大器、中央處理器以及與中央處理器對應(yīng)端口連接的對外接口和顯示裝置構(gòu)成，所述的模擬量采集電路的一次側(cè)外接電流互感器I，模擬量采集電路的二次側(cè)兩端分別與取樣電阻的電壓互感器II和電流互感器III連接，取樣電阻的電壓取樣端與運(yùn)算放大器的輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出端與中央處理器的AD轉(zhuǎn)換處理電路的輸入端連接，所述的中央處理器的對外接口的開關(guān)量采集電路輸出端經(jīng)過光電耦合器與模擬量采集電路的一次側(cè)的短路繼電器的受控端耦合連接，在中央處理器對外接口的信號輸出端還連接有顯示裝置，所述的模擬量采集電路用于采集一次側(cè)和二次側(cè)的投切對象的電流信號、電壓信號、開關(guān)量和閉鎖輸入量，并將電流、電壓、開關(guān)量和閉鎖輸入量輸入到運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器用于將投切對象的電流信號、電壓信號、開關(guān)量和閉鎖輸入量放大，將放大后的電流信號、電壓信號、開關(guān)量和閉鎖輸入量經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換處理電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并將信號傳輸給中央處理器，中央處理器用于根據(jù)信號自動判斷用于設(shè)置的投切邏輯和輸入輸出對象，從而當(dāng)滿足切換條件后可自動切換電源開關(guān)，使用戶能連續(xù)供電，所述的光電耦合器用于驅(qū)動短路繼電器輸出控制，控制短路繼電器的跳合閘，同時進(jìn)行兩級電氣隔離，顯示裝置用于顯示現(xiàn)場用戶的使用情形。
[0005]所述的取樣電阻的電壓取樣端依次經(jīng)過低通濾波電路和穩(wěn)壓電路與運(yùn)算放大器的正輸入端連接。所述的運(yùn)算放大器設(shè)置為電壓跟隨器。
[0006]所述的中央處理器設(shè)置為32位單片機(jī)，所述的32位單片機(jī)采用集成電路ST32F103為主控芯片。所述的模擬量采集電路的一次側(cè)由進(jìn)線1、進(jìn)線I1、進(jìn)線II1、進(jìn)線IV和母線總成組成，母線總成包括母線I和母線II，在母線I和母線II上分別連接有母線PT I和母線PT II，進(jìn)線I和進(jìn)線II與母線I連接，進(jìn)線III和進(jìn)線IV與母線II連接，在進(jìn)線I上設(shè)有進(jìn)線PT I和進(jìn)線電流CT I，在進(jìn)線I上設(shè)有進(jìn)線PT II和進(jìn)線電流CT II，在進(jìn)線III上設(shè)有進(jìn)線PT III和進(jìn)線電流CT III，在進(jìn)線IV上設(shè)有進(jìn)線PT IV和進(jìn)線電流CT IV。所述的顯示裝置設(shè)置為觸摸顯示屏。
[0007]本發(fā)明具有以下有益效果:采用了以上技術(shù)方案后，本發(fā)明只要一臺就可以滿足各種條件和特征的備用電源自動投切功能，無需多種功能裝置或多臺設(shè)備協(xié)同完成功能，滿足最大需求的控制需求，具有多個交流采集和開關(guān)量采集，具有多達(dá)12個繼電器輸出的控制功能，具有兩種通訊電路。本發(fā)明的取樣電阻的電壓取樣端依次經(jīng)過低通濾波電路和穩(wěn)壓與運(yùn)算放大器的正輸入端連接，這樣具有保護(hù)電路和電壓跟隨電路的功能。本發(fā)明的中央處理器設(shè)置為32位單片機(jī)，這樣采用32位單片機(jī)作為核心控制器件，具有工作可靠，運(yùn)行速度快，節(jié)約成本。本發(fā)明的中央處理器CPU芯片的開關(guān)量輸出端經(jīng)過光電耦合器與模擬量采集電路的一次側(cè)的短路繼電器的受控端耦合連接，光電耦合器用于開關(guān)量的輸入采集，這樣不但采用光電耦合器驅(qū)動繼電器輸出控制，從而具備兩級電氣隔離的特點(diǎn)，而且可以借助CPU控制繼電器的工作電源(也稱閉鎖電壓)，防止電源殘壓及CPU管腳電平的不確定性造成繼電器誤動作，增強(qiáng)可靠性。本發(fā)明中央處理器CPU芯片的信號輸出端連接有觸摸顯示屏，采用觸摸屏作為交互對象，能夠?qū)嶋H顯示現(xiàn)場用戶的使用情形，當(dāng)確認(rèn)用戶在觸屏上確定現(xiàn)場使用狀態(tài)后，軟件程序就可自動設(shè)置切換裝置的切換條件和切換對象，通過觸摸屏選擇用戶的采集對象如電流、電壓、開關(guān)量、閉鎖輸入等對象，并對采集對象和控制邏輯進(jìn)行自由組合，凡是不可行的控制邏輯，軟件將自動提示用戶，并禁止使用；用戶可以通過類似PLC的邏輯組合設(shè)置出適用于現(xiàn)場環(huán)境的控制邏輯和切換裝置，而不必受傳統(tǒng)產(chǎn)品中受預(yù)先編制的軟件的限制。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖2為本發(fā)明模擬量采集電路一次側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明模擬量采集電路的保護(hù)電路示意圖。
[0011]圖4為本發(fā)明AD處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明中央處理電路的示意圖。
[0013]圖6為本發(fā)明開關(guān)量采集電路的示意圖。
[0014]圖7為本發(fā)明短路繼電器的輸出電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在圖1和圖2中，本發(fā)明提供了一種多回路備用電源自動投切裝置，它包括模擬量采集電路、取樣電阻、運(yùn)算放大器、中央處理器以及與中央處理器對應(yīng)端口連接的對外接口和顯示裝置構(gòu)成，所述的模擬量采集電路的一次側(cè)外接電流互感器I，模擬量采集電路的二次側(cè)兩端分別與取樣電阻的電壓互感器II和電流互感器III連接，取樣電阻的電壓取樣端與運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述的取樣電阻的電壓取樣端依次經(jīng)過低通濾波電路和穩(wěn)壓電路與運(yùn)算放大器的正輸入端連接，所述的運(yùn)算放大器設(shè)置為電壓跟隨器，運(yùn)算放大器的輸出端與中央處理器的AD轉(zhuǎn)換處理電路的輸入端連接，所述的中央處理器設(shè)置為32位單片機(jī)，所述的32位單片機(jī)采用集成電路ST32F103為主控芯片，所述的中央處理器的對外接口的開關(guān)量采集電路輸出端經(jīng)過光電耦合器與模擬量采集電路的一次側(cè)的短路繼電器的受控端耦合連接，在中央處理器對外接口的信號輸出端還連接有顯示裝置，顯示裝置設(shè)置為觸摸顯示屏，所述的模擬量采集電路用于采集一次側(cè)和二次側(cè)的投切對象的電流信號、電壓信號、開關(guān)量和閉鎖輸入量，并將電流、電壓、開關(guān)量和閉鎖輸入量輸入到運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器用于將投切對象的電流信號、電壓信號、開關(guān)量和閉鎖輸入量放大，將放大后的電流信號、電壓信號、開關(guān)量和閉鎖輸入量經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換處理電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并將信號傳輸給中央處理器，