ArticleDetail

发电厂和变电站中的电力操作电源又简称直流屏，作为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等的电源。是电力系统控制、保护的基础。现代科学技术，尤其是计算机技术和通信技术的发展，使电力系统向着综合自动化、电站无人值守和网络化集中管理的方向发展，作为电力系统重要组成部分的直流屏系统也因此出现了更新和更高的要求, 从电源质量、可靠性到自动化程度都有待进一步提高。

本文结合高频开关技术、计算机技术和自动化技术，设计了一种无人值守或少人值守的直流屏。其监控系统具有“遥测、遥信、遥控、遥调”功能，并对系统设备进行集中管理，其具最先进的系统设备外还兼容传统的系统。新颖的设计不但适应旧式电厂、电站的改造，更适应于新建电厂、电站的建设应用，使整个电厂、电站易于实现电力系统综合自动化。

下面就对系统的要求与以分析：

首先、系统要求直流屏绝对可靠。

其次、系统对直流屏的运行情况要清晰掌握。

其三、系统要求直流屏有较强的自我保护及设备运行不良情况的警示。

其四、系统要求对直流屏有较强的控制权。

针对上述情况：我们将其整理如右图。

其中：综合控制器、双路互投、充电机控制、及充电机的选择是保证直流屏可靠的主要环节；另外，综合控制器的合理设计成能反应直流屏运行情况、及对电源故障的告警、并要求告知系统，并对系统发出的指令与以履行。

绝缘监测可以保护直流屏应外设或自系统接地而损坏自身设备或外部设备。蓄电池的配备及其合理选择可以保证系统在断电的情况下正常运作，并可避免直流屏本身的损坏可造成对系统供电的间断。

下面请看应本系统要求而设计的电气原理图：

本系统不但成本低廉，产品可靠性极高，因为监控系统的合理设计可以对直流屏的运行的每一个环节都了如指掌。并使系统运行在最佳状态。

对监控系统设计的几点说明，详见综合控制器部分。

一、选用德国西门子PLC。因为直流屏使用环境较恶劣，应用单片机只要抗干扰稍有疏忽，使整个直流屏处于无监控运行状态，无法保证系统的可靠运行。

二、核心部件——充电机，对于220V 65Ah及以下系统推荐使FR22005-1型电力专用高频开关电源模块。其人性化的设计可使系统设计简单化，并且可靠性极佳，而且价格合理。

对于220V 65Ah以上系统推荐使用Emerson的产品。其成套电气原理图如下：

本产品具备四遥功能，能够与上位机实现通讯，通讯协议为MODBUS-RTU，硬件接口为RS485。能够为上位机提详细的直流屏运行情况。并可提供本远地警报功能，是相对完善直流屏的成套方案。其可以配微机绝缘监测单元以实现馈出支路的小电流绝缘监测，为那些需配备此装置的系统提供低成本的成套方案。

同时配接电池巡检单元可为每一节蓄电池提供电压监测，以尽早发现系统中蓄电池恶化，及早更换蓄电池，避免因蓄电池问题造成系统在断电情况下不能及时向外提供直流电源的灾难性后果。