西安廣深電氣有限公司的智能一體化電源系統(tǒng)采用艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司的核心部件成套生產(chǎn),是為變電站交直流設(shè)備提供可靠的工作電源,所以其輸出包括 380V/220V 交流電源、220V/110V 直流電源、48V 通信用直流電源。為了實(shí)現(xiàn)多種電源輸出,智能一體化電源系統(tǒng)包括了 ATS(可采用艾默生旗下ASCO品牌的ASCO300和ASCO7000系列)、充電單元(可選用ER22010/T,ER22020/T,ER22005/S, ER11020/T,HD22010-3,HD22020-3,HD22005-3A,HD11010-3A等)、逆變電源(UBI3KVA-220F)、通信電源(EC4820/M)、蓄電池組及各類(lèi)監(jiān)控管理模塊(可選EMU10、EMU10MA模塊(IEC61850通信協(xié)議)EAU01、EGU01、EDU01)。其中通信電源不單獨(dú)設(shè)置 48V 蓄電池及充電裝置,而是使用 DC/DC 電源模塊直接掛接于直流母線。同樣地,逆變電源也是掛接于直流母線,對(duì)重要交流負(fù)荷(如計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備、事故照明等)供電。
廣深電氣成套生產(chǎn)的GIDW系列智能一體化電源系統(tǒng)采用分層分布架構(gòu),將艾默生的各功能監(jiān)測(cè)模塊采用一體化設(shè)計(jì)、一體化配置,各功能測(cè)控模塊運(yùn)行工況和信息數(shù)據(jù)采用 DL/T860(IEC61850)標(biāo)準(zhǔn)建模并接入信息一體化平臺(tái)。實(shí)行智能一體化電源的各子單元分散測(cè)控和集中管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)智能一體化電源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。一般來(lái)說(shuō),智能一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)有兩種配置方案。方案一中各功能單元配置獨(dú)立的系統(tǒng)監(jiān)控裝置,分別對(duì)各自電源單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和管理,同時(shí)通過(guò) DL/T860(IEC61850)協(xié)議獨(dú)立地將數(shù)據(jù)上傳到信息一體化平臺(tái)。方案二是各電源單元的信息和數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)部通訊協(xié)議統(tǒng)一上送到低壓電源系統(tǒng)監(jiān)控,再由電源系統(tǒng)主監(jiān)控集中與信息一體化平臺(tái)進(jìn)行信息交互。
1.廣深電氣 GIDW系列智能一體化電源系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)
1.1智能化
EMU10、EMU01MC、EMU10MA監(jiān)控模塊可支持 DL/T860(IEC61850)通訊協(xié)議,使得整個(gè)智能變電站乃至智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。從邏輯和物理概念上將變電站的功能分層,令變電站自動(dòng)化的模型更加合理,各層間的接口更加清晰。艾默生(EMERSON)電源模塊和各監(jiān)控單元采用了先進(jìn)的數(shù)字邏輯技術(shù),完成信息采集的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的智能化管理。如電源模塊能夠根據(jù)所處環(huán)境溫度的情況自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的最優(yōu)化管理。
1.2集成化
首先,艾默生系列電源模塊采用先進(jìn)的集成電路,通過(guò)高速數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)多種功能的集成。同時(shí)使得模塊功率密度更高,大大節(jié)省柜內(nèi)空間。特別是在智能一體化電源系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí),由于電源單元較多,功能復(fù)雜,因而柜內(nèi)空間顯得尤為重要。其次,新一代的艾默生監(jiān)控單元功能集成度高,一方面減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)復(fù)雜度,另一方面大大降低合作廠的成本。特別是對(duì)于智能一體化電源系統(tǒng),GIDW 系列產(chǎn)品的集成化更是得到了充分地體現(xiàn)。艾默生48V 通信電源和逆變電源的輸入均掛接于直流母線,共用一套蓄電池,同時(shí)智能監(jiān)控系統(tǒng)將各功能單元統(tǒng)一管理起來(lái),真正意義上實(shí)現(xiàn)了直流屏、UPS、通信電源、蓄電池及其管理的集成化。
1.3連續(xù)性
交流配電單元在實(shí)時(shí)采集交流輸入信息的同時(shí),對(duì)交流輸入進(jìn)行智能自動(dòng)切換,有效保證了系統(tǒng)輸入的連續(xù)性。配套的電池檢測(cè)單元保證了蓄電池組的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行,在交流停電的情況下也能保證后端負(fù)載的正常工作。
1.4可靠性
廣深電氣在成套組屏?xí)r采用艾默生電源模塊N+1 冗余模式,可帶電插拔。各功能單元嚴(yán)格按照電磁兼容的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試,提高了整個(gè)系統(tǒng)的電磁兼容能力,使系統(tǒng)在惡劣的電磁環(huán)境(如鋼鐵、冶金行業(yè))下能夠穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)各種環(huán)境實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),GIDW 系列電源模塊和監(jiān)控單元能夠在比較嚴(yán)酷的環(huán)境中正常工作,如高溫、高濕、高海拔等。嚴(yán)格的器件選用規(guī)范和來(lái)料質(zhì)量控制也從器件級(jí)保證了產(chǎn)品的可靠性。
1.5安全性
艾默生絕緣檢測(cè)產(chǎn)品對(duì)系統(tǒng)母線和支路進(jìn)行不間斷地絕緣檢測(cè),一旦絕緣下降,系統(tǒng)可快速告警。艾默生電源模塊的輸入輸出隔離、輸入過(guò)/欠壓保護(hù)、輸出過(guò)/欠壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等功能使得系統(tǒng)的安全性大大提高。
2.系統(tǒng)功能
系統(tǒng)最重要的功能就是給用電設(shè)備供電,為了實(shí)現(xiàn)電源的可靠、穩(wěn)定,系統(tǒng)衍生了很多其它功能。可以分為電源部分和控部分來(lái)介紹。
2.1 電源部分功能
具有多種電源輸出,隨著智能一體化電源系統(tǒng)概念地提出,電源部分的功能有了較大的擴(kuò)展。主要體現(xiàn)在電源的多樣性方面。一體化電源系統(tǒng)可提供220V/110V 直流電源、不間斷的 220V 交流電源、48V 直流電源等。艾默生電源模塊均支持熱插拔,方便系統(tǒng)維護(hù)。各電源模塊均可自主均流,在智能一體化電源系統(tǒng)中,不同輸出電源可獨(dú)立自主均流。各一體化電源系統(tǒng)電源模塊均有獨(dú)立監(jiān)控電路,可不依賴(lài)于系統(tǒng)監(jiān)控單元獨(dú)立工作,這意味著一旦系統(tǒng)監(jiān)控單元與電源模塊通訊故障,也不會(huì)影響電源模塊的正常工作。電源模塊集成了功率因數(shù)校正功能,提高了電網(wǎng)電能質(zhì)量。
一體化電源中電源模塊均具有輸入過(guò)壓、輸入欠壓、缺相或相間不平衡、輸出過(guò)壓、輸出欠壓、輸出短路、模塊過(guò)溫等保護(hù)功能,保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。軟啟動(dòng)和軟停止電源模塊均具有軟啟動(dòng)、軟停止功能,防止電壓沖擊。
2.2 監(jiān)控部分功能
廣深電氣一體化電源采用系統(tǒng)艾默生電源監(jiān)控模塊作為電源的中央處理中心,可根據(jù)蓄電池的充電特性進(jìn)行均充、浮充自動(dòng)轉(zhuǎn)換和控制功能,防止蓄電池欠充電或過(guò)充電,從而影響其壽命。可根據(jù)蓄電池組溫度對(duì)充電電壓進(jìn)行補(bǔ)償。艾默生EMU10主監(jiān)控模塊采用真彩液晶屏作為顯示界面,使系統(tǒng)信息更加清晰、直觀(備注:艾默生PSM-E11、PSM-E20監(jiān)控單元用于普通直流屏)。艾默生EMU10 主監(jiān)控模塊采用觸摸屏作為操作界面,使操作、維護(hù)更加方便、快捷。提供直流法和交流法兩種絕緣測(cè)試設(shè)備,可分別對(duì)母線和饋出支路進(jìn)行絕緣檢測(cè),保證系統(tǒng)的可靠性和安全性,滿(mǎn)足不同用戶(hù)需求。對(duì)蓄電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的智能控制。EMU10和EMU01MC主監(jiān)控模塊一方面與電源系統(tǒng)各單元進(jìn)行信息交互,同時(shí)還與上位機(jī)進(jìn)行信息交互,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。一體化電源系統(tǒng)系統(tǒng)如果出現(xiàn)交流輸入過(guò)壓、欠壓、缺相,直流母線過(guò)壓、欠壓,充電模塊故障,蓄電池組過(guò)、欠壓,蓄電池單體過(guò)壓、欠壓等故障時(shí),均可通過(guò)主監(jiān)控模塊進(jìn)行告警。同時(shí)提供告警干接點(diǎn)輸出。
2.3ATS 模式控制功能
在對(duì)兩路交流進(jìn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上,首創(chuàng) ATS 模式(自投&自復(fù)和自投&不自復(fù))的控制功能,滿(mǎn)足最新的智能一體化電源系統(tǒng)需求。直流配電單元集成了硅鏈的控制功能,取消傳統(tǒng)的降壓硅鏈控制器,減少合作廠成本。主監(jiān)控模塊可集中管理 ATS、充電單元、逆變電源單元、通信電源單元、蓄電池單元、饋出單元等,真正實(shí)現(xiàn)多元化管理。IEC61850(變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))是包括電力系統(tǒng)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在內(nèi)多學(xué)科的交叉融合。采用該標(biāo)準(zhǔn)能大幅度改善信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備數(shù)據(jù)集成,減少工程量、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收、運(yùn)行、監(jiān)視、診斷和維護(hù)等費(fèi)用,節(jié)約大量時(shí)間,增加了自動(dòng)化系統(tǒng)使用期間的靈活性。
3系統(tǒng)應(yīng)用
GIDW 電力自動(dòng)化電源系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)發(fā)電廠,如水電、火電、核電等。同時(shí)還應(yīng)用于各類(lèi)變電站和其它使用直流/交流不間斷電源的用戶(hù),如發(fā)電廠、變電站、配電站、石化、鋼鐵、電氣化鐵路、房地產(chǎn)等,為信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明及斷路器分、合閘操作提供直流電源。它也同樣廣泛的應(yīng)用于通信部門(mén)、計(jì)算機(jī)房、醫(yī)院、礦井、賓館,以及高層建筑的可靠應(yīng)急直流/交流電源。
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