發(fā)布時(shí)間：2019-04-01 18:57

【摘要】：自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(ATSE)在輸配電系統(tǒng)中作緊急供電執(zhí)行元件,是使供電電源在一路電源出現(xiàn)故障后自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一路備用無(wú)故障電源的開關(guān)電器,保障重要負(fù)荷連續(xù)、可靠的運(yùn)行。其中PC級(jí)ATSE是一種雙電源轉(zhuǎn)換的專用開關(guān)電器,得到更廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外ATSE制造商設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的PC級(jí)產(chǎn)品的智能控制器具有的功能都是非優(yōu)線路選擇,而在應(yīng)用中一些不允許斷電并對(duì)供電質(zhì)量有相當(dāng)要求的場(chǎng)所,需要對(duì)兩路供電電源實(shí)現(xiàn)擇優(yōu)選擇；下級(jí)負(fù)載是重要貴重設(shè)備時(shí)還需在一定范圍內(nèi)對(duì)負(fù)載有過(guò)電流反時(shí)限保護(hù),防止設(shè)備故障擴(kuò)大。本文設(shè)計(jì)了一種新的PC級(jí)ATSE的智能控制器,使ATSE在具備常用的功能同時(shí),通過(guò)增加控制器的功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路供電電源的擇優(yōu)選擇,對(duì)下級(jí)負(fù)載實(shí)現(xiàn)過(guò)電流反時(shí)限保護(hù),并且優(yōu)化設(shè)計(jì)了整個(gè)控制電路,增強(qiáng)了控制器的抗電磁干擾能力。(1)通過(guò)對(duì)常用、備用電源相關(guān)參數(shù)中的諧波進(jìn)行監(jiān)測(cè),在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)兩路供電電源的電能質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比,先是對(duì)參數(shù)的采樣,確定采用傅里葉變換(FFT)對(duì)供電線進(jìn)行諧波檢測(cè)分析,對(duì)兩路電源分別進(jìn)行THD計(jì)算確定最優(yōu)供電電源并進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換,設(shè)計(jì)相應(yīng)控制電路和控制程序。(2)通過(guò)對(duì)負(fù)載的電流取樣,控制器監(jiān)測(cè)負(fù)載的電流波動(dòng)狀況,通過(guò)微型機(jī)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)特性曲線數(shù)學(xué)模型計(jì)算出反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作時(shí)限值存入控制器的程序存儲(chǔ)器EPROM中,由控制器程序?qū)嵤⿲?duì)負(fù)載的過(guò)電流保護(hù)。(3)由于增加了PC級(jí)ATSE的智能控制器的功能,其相應(yīng)的控制電路也會(huì)增加,使整個(gè)智能控制器的控制電路更加復(fù)雜,通過(guò)對(duì)整個(gè)電路布線優(yōu)化設(shè)計(jì),增加相應(yīng)的電子元件提高抗干擾能力,對(duì)整個(gè)智能控制器進(jìn)行EMC試驗(yàn),使之能能達(dá)到相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。本設(shè)計(jì)的新型PC級(jí)ATSE智能控制器增加了現(xiàn)行市場(chǎng)上使用的智能控制器的功能,使這種開關(guān)電器具有了擇優(yōu)選擇供電線路的功能,反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的功能加強(qiáng)了對(duì)重要場(chǎng)所和重要設(shè)備的保護(hù),這種新型智能控制器控制功能更強(qiáng)大,它滿足了市場(chǎng)需求,填補(bǔ)了市場(chǎng)空白,將會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Automatic switching apparatus (ATSE) acts as an emergency power supply executing element in transmission and distribution system, which makes the power supply automatically switch to another fault-free power supply after one power supply fails, and ensures the continuity of important loads. Reliable operation. Among them, PC ATSE is a special switch with dual power conversion, which has been widely used. At present, the intelligent controller of PC grade products designed and produced by ATSE manufacturers at home and abroad has the function of non-optimal line selection, but in the application of some places that do not allow power to be cut off and have considerable requirements for the quality of power supply, It is necessary to select the optimal power supply for the two-way power supply. When the lower load is an important and valuable equipment, it is necessary to protect the load from overcurrent inverse time in a certain range, so as to prevent the equipment failure from expanding. In this paper, a new intelligent controller of PC-level ATSE is designed, which makes ATSE have common functions, and by adding the function of controller, the selection of two power supply sources can be realized, and the over-current inverse time-limit protection can be realized to the lower load. And the whole control circuit is optimized to enhance the anti-electromagnetic interference ability of the controller. (1) by monitoring the harmonics in the parameters of the common standby power supply, The power quality of the two power supply sources is compared in a period of time. Firstly, the parameters are sampled and the Fourier transform (FFT) is used to detect and analyze the harmonics of the power supply line. The optimal power supply is calculated by THD, and the corresponding control circuit and control program are designed. (2) by sampling the load current, the controller monitors the current fluctuation of the load, and the current fluctuation of the load is monitored by the controller, and the current fluctuation of the load is monitored by the controller. The operating time limit value of inverse time limit protection is stored in the program memory EPROM of the controller by using the mathematical model of the characteristic curve of the inverse time limit over current protection of a microcomputer. The overcurrent protection of the load is implemented by the controller program. (3) due to the addition of the function of the intelligent controller of PC ATSE, the corresponding control circuit will also be increased, which makes the control circuit of the whole intelligent controller more complicated. By optimizing the design of the whole circuit wiring and adding the corresponding electronic components to improve the anti-jamming ability, the EMC test of the whole intelligent controller is carried out, so that it can meet the requirements of the corresponding national standards. The new PC-grade ATSE intelligent controller designed in this paper adds the function of the intelligent controller used in the current market, which makes the switching apparatus have the function of selecting the power supply line optimally. The function of inverse time-limit over-current protection strengthens the protection of important places and important equipment. This new intelligent controller has more powerful control function, it satisfies the market demand, fills the market gap, and will have a wide application prospect.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM571

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