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UPS电源监测系统在铁路设计应用(2)

时间:2014-12-26 来源:安科瑞 编辑:淮亚利 点击:次 字体设置:

2.4 产品介绍

1. 网络电力仪表

(1)产品外形

 

实物图                                  尺寸图

图3  ACR320ELH外形图

(2)技术指标

输入电压额定值:AC100V、400V

电压功耗:<0.2VA

电流额定值:AC 1A、5A

输入电流过负荷:1.2倍持续,瞬时10倍/10秒

电能脉冲:2路脉冲输出,10000、40000、160000imp/kwh

工频耐压:2kV/1min交流有效值

环境温度:工作:-10~+55℃,存贮:-25~+70℃

频率:50 ± 5Hz,60 ±5Hz

工频耐压: 2kV/1min交流有效值

环境湿度:≤95%RH,不结露,无腐蚀性气体场所

精度等级:电流、电压:0.2级,功率、有功电能:0.5级,频率:0.05Hz

无功电能:1级

2.  UPS电源监测软件

(1) 软件的组成

     软件生成的用户应用系统,由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成,如图4所示。

图4  软件组成图   

主控窗口:确定了工业控制中工程作业的总体轮廓,以及运行流程、特性参数和启动特性等项内容,是应用系统的主框架;

设备窗口:专门用来放置不同类型和功能的设备构件,实现对外部设备的操作和控制。设备窗口通过设备构件把外部设备的数据采集进来,送入实时数据库,或把实时数据库中的数据输出到外部设备;

用户窗口:可以放置三种不同类型的图元、图符和动画构件,通过在用户窗口内放置不同的图形对象,用户可以构造各种复杂的图形界面,用不同方式实现数据和流程的“可视化";

实时数据库:是 MCGS 嵌入版系统的核心,相当于一个数据处理中心,同时也起到公共数据交换区的作用,从外部设备采集来的实时数据送入实时数据库,系统其它部分操作的数据也来自于实时数据库;

运行策略:是对系统运行流程实现有效控制的手段,其本身是系统提供的一个框架,其里面放置由策略条件构件和策略构件组成的“策略行",通过对运行策略的定义,使系统能够按照设定的顺序和条件操作任务,实现对外部设备工作过程的精确控制。

(2) 软件的主要功能

简单灵活的可视化操作界面,采用全中文、可视化的开发界面,符合使用习惯和要求;

实时性强、良好的并行处理性能,32位系统,以线程为单位对任务进行分时并行处理;

丰富的多媒体画面,以图像、图符、报表、曲线等形式,为操作员及时提供相关信息;

提供了良好的安全机制,可以为多个不同级别用户设定不同操作权限;

具有强大的网络通讯功能;

提供多种不同的报警方式,具有丰富的报警类型,方便用户进行报警设置;

支持多种硬件设备。

3、系统功能

    上位机采用触摸屏MCGS TPC7062KX,通过触摸屏进行现场设备连接、数据库变量配置、界面设计等,完成在上位机中监控现场UPS、谐波表ACR320ELH及蓄电池模块功能。

3.1 实时显示

    触摸屏采集UPS1和UPS2的电压、电流、功率、功率因数等基本参数及逆变输出、旁路运行、充放电等状态参数,并在人机界面进行实时刷新显示,方便用户及时了解电源各个

参数及工作状态,具体数据如下图5、6所示。

图5  UPS1数据显示界面

图6  UPS2数据显示界面

     蓄电池监测系统主要监测1#电池组与2#电池组的电压、电流、温度、内阻等系列参数并显示,如下图7、8所示。

图7  1#电池参数显示界面

图8  2#电池参数显示界面

    电网参数管理界面用来显示市电、UPS电参数电压、电流、功率、不平衡度等参数,电网质量界面显示波峰系数、波形因子、电流系数等参数,谐波棒图显示电压、电流谐波棒图,让用户实时了解当前电网质量,具体界面如下图9、10、11所示。     

图9 电网参数显示界面

图10  电网质量显示界面   


图11  谐波棒图显示界面

3.2 参数设置

    参数设置界面用来设置ACR谐波仪表的电流值、电压值、电压不平衡度、电流不平衡度参数设置;蓄电池组的内阻报警值、温度报警值、高低限电压报警值设置,当电池参数超过设置的报警值,系统自动产生报警,保证电池正常运行,设置参数界面如下图12所示。

图12 参数设置界面

3.3 故障记录

    故障记录主要对UPS1和UPS2运行过程中出现的故障进行记录并实时显示,让用户可以直观的看到1#UPS和2#UPS运行故障并及时处理,界面如下图13所示。

图13 故障记录界面

4 项目运行效果

    铁路UPS电源监测系统实现了对UPS工作状态监视、运行状态参数显示及故障实时记录,确保UPS用电设备安全运行,监控各个蓄电池的充放电、旁路运行情况及蓄电池各项性能状况,便于发现蓄电池在运行中的安全隐患[3],在输入电源侧及UPS电源输出侧接入ACR谐波仪表能够实时监测电网参数、电网质量、谐波数据,进行电网质量及谐波分析,整个系统自投入运行以来,运转正常,收到较好的效果,一旦电网电源出现故障,UPS可在极短的时间内开启自身的储备电源,向负载供电,同时该系统能够实时准确地提供UPS电源系统电池组每一节电池的电压情况,对电压值超出额定范围的电池进行及时报警,使得维护人员能够及时更换报警电池,避免了电池组失效和电池异常引起爆炸等危险情况的发生,并且保证蓄电池稳定、可靠运行;使用该系统,减去了工作人员现场检测每一块电池的危险工作,也就避免了检测单块电池带给工作人员的安全威胁,减轻了值班人员的压力;同时参数设置界面,对谐波表的电流值、电压值、电压不平衡度、电流不平衡度,蓄电池组的内阻报警值、温度报警值、高低限电压报警值设置,保证了监测系统的安全运行。

5 结束语

    利用UPS电源监控系统应用在铁路用电系统上,具有实施简明、投资少等显著优点,保证电网电源断电时系统的正常运行,UPS监测系统运行时可以方便实时地监控UPS工作状态监视、运行状态参数,蓄电池组每一节电池的电压情况,对出现的故障记录,减去了工作人员现场工作量,同时能够根据谐波表ACR实时掌握电网电能参数、电网质量、谐波数据、运行状况等,对现场的用电设备进行统一监控、管理,提出电能管理计划,采取措施,逐步提高铁路用电质量。

参考文献:

[1].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

[2].昆仑通态触摸屏MCGS初级、中级教程. 2013.4

[3].方凤玲, 李飞灿. 蓄电池监测系统研究[期刊论文]. 机电技术. 2010.3

[4].张建民. 交流UPS供电系统的研究[期刊论文]. 建筑电气. 2012.8

淮亚利,女,安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为电机保护节能控制。

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