基于并联功能的自动转换开关电器控制系统技术方案

一种基于并联功能的自动转换开关电器控制系统。系统由第一执行开关、第二执行开关、第三执行开关以及控制器组成；第一执行开关上口与第一电源连接，下口与第一负载连接；第二执行开关上口与第二电源连接，下口与第二负载连接；第三执行开关两端分别与第一执行开关和第二执行开关下口相连接；控制器分别与第一电源和第二电源及第一执行开关、第二执行开关和第三执行开关的二次控制回路相连接。本实用新型专利技术对于两路电源并联操作使用条件是基于直接测量得到的，并经过处理器计算，具有较高精度和响应时间，并不需要外加电流互感器，与外接电流互感器方案相比，能使执行开关长时间处于并联状态，更安全。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
基于并联功能的自动转换开关电器控制系统
本技术属于自动开关控制
，特别是涉及一种基于并联功能的自动转换开关电器控制系统。
技术介绍
随着现有技术的发展，自动转换开关电器的应用范围越来越广泛。很多的自动转换开关电器被使用在石油化工、油田、冶金、电力等大型连续性生产工业企业。一般来说，自动转换开关电器均采用分列运行或“一主一备”供电，以确保一路电源故障断电时，另一路电源立即投入。如图1所示，目前使用桥式母线结构的配电场合。为了能够满足在第一执行开关Kl进行检修的时候第一负载能够不断电工作，往往会先将三路执行开关进行合闸，再将第一执行开关Kl打开。当三路执行开关进行合闸的时候，第一电源、第二电源相当于并联对下游负载供电。由交流电的性质可以得知，此时两路电源如果不满足电压、频率、相位、相序都一致的条件，轻则发生相间短路导致变压器炸毁，重则发生大面积停电事故，所以需要在极短时间之内对所有的回路进行电气检测，同时需要使监测值具有相当高的精度要求,并对响应情况做出及时反映，保障整个供电系统的安全。目前市场上出售的绝大多数自动转换开关电器中的控制器是无法做到在极短时间之内对两路电源的电压、电流、频率、相位差参数同时检测和转换的。即使部分厂家宣称能够实现两路电源并联操作，也会在第三执行开关K3的部位加上电流互感器，以检测电路电流，依靠短路电流的大小来判断并联动作是否能够成功，并且这种方案的并联时间往往只能够持续极短的时间，实际上这种自动转换开关电器只能够算是一种保护型的并联装置方案，并不能在合闸命令发出之前判断出并联操作能否成功。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种基于并联功能的自动转换开关电器控制系统。为了达到上述目的，本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统由第一执行开关K1、第二执行开关K2、第三执行开关K3以及控制器组成；其中第一执行开关Kl的上口与第一电源连接，下口与第一负载连接；第二执行开关K2的上口与第二电源连接，下口与第二负载连接；第三执行开关K3的两端分别与第一执行开关Kl和第二执行开关K2的下口相连接；控制器分别与第一电源和第二电源，以及第一执行开关K1、第二执行开关K2和第三执行开关K3的二次控制回路相连接。所述的控制器包括:第一三相电压信号采集模块、第二三相电压信号采集模块、第一频率信号采集模块、第二频率信号采集模块、第一执行开关位置反馈模块、第二执行开关位置反馈模块、第三执行开关位置反馈模块、三相电能计量芯片、处理器、第一执行开关控制模块、第二执行开关控制模块、第三执行开关控制模块、485通讯模块、发电机启动信号模块、显示模块、按键模块和存储模块；其中:三相电能计量芯片通过第一三相电压信号采集模块和第二三相电压信号采集模块分别与第一电源和第二电源相连接；处理器通过第一频率信号采集模块和第二频率信号采集模块分别与第一电源和第二电源相连接；处理器分别与三相电能计量芯片、第一执行开关控制模块、第二执行开关控制模块、第三执行开关控制模块、485通讯模块、发电机启动信号模块、显示模块、按键模块和存储模块相连接；三相电能计量芯片与处理器之间通过SPI总线相连接，进行数据与命令的传输；第一三相电压信号采集模块和第二三相电压信号采集模块为电源电压信号采集电路，用于分别将第一电源和第二电源输入的电源电压信号进行整形变换，然后传递到三相电能计量芯片的输入接口上；第一频率信号采集模块、第二频率信号采集模块用于将第一电源、第二电源输入口的电源的频率信号由标准的正弦波信号经过变换变成处理器能够接受的标准的方波信号并送到处理器中；第一执行开关位置反馈模块、第二执行开关位置反馈模块和第三执行开关位置反馈模块，用于将各执行开关的当前状态参数进行变换，并反馈到处理器中；第一执行开关控制模块、第二执行开关控制模块和第三执行开关控制模块用于将处理器发出的控制信号发送给执行开关，控制执行开关完成指定的动作；485通讯模块用于实现用户远距离与控制器之间发送数据，将自动转换开关电器系统的状态实时反馈给用户；发电机启动信号模块用于通过无源节点的方式发送备用发电机启动信号，当用户事先植入处理器的情景发生时，向用户反馈特殊信息；显示模块、按键模块:HMI接口，用来将处理器中的数据用直观化的形式展现给用户，并且将用户的需求反馈给处理器；存储模块用于储存自动转换开关装置系统中比较重要的数据。本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统，克服了现有市场上产品中的技术不足，实现了一种能够实时响应的，处理精度高的，满足两路电源并联操作使用要求的自动转换开关电器系统架构；这种架构对于两路电源并联操作使用的条件是基于直接测量得到的，并经过处理器的计算，具有较高的精度和响应时间，并不需要外加电流互感器，与外接电流互感器的方案相比，能够使执行开关长时间处于并联状态，也更为安全。【附图说明】图1为已有技术的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统的外部电源接线图。图2为本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统的外部电源接线图。图3为本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统中控制器硬件原理框图。图4为本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统在自动工作模式时的控制方法流程图。图5为本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统在手动工作模式时的控制方法流程图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统进行详细说明。如图2所示，本技术提供的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统由第一执行开关K1、第二执行开关K2、第三执行开关K3以及控制器组成；其中第一执行开关Kl的上口与第一电源连接，下口与第一负载连接；第一执行开关Kl的功能:第一电源的接通路径，通过第一执行开关Kl合闸动作，将第一电源的电能引导至第一负载；第二执行开关K2的上口与第二电源连接，下口与第二负载连接；第二执行开关K2的功能:第二电源的接通路径，通过第二执行开关K2合闸动作，将第二电源的电能引导至第二负载；第三执行开关K3的两端分别与第一执行开关Kl和第二执行开关K2的下口相连接；第三执行开关K3的功能:作为第一执行开关Kl与第二执行开关K2的电源输出口互联线，当第一负载、第二负载需要用同一路电源供电的时候，执行开关闭合。控制器分别与第一电源和第二电源，以及第一执行开关K1、第二执行开关K2和第三执行开关K3的二次控制回路相连接。如图3所示，所述的控制器包括:第一三相电压信号采集模块1、第二三相电压信号采集模块2、第一频率信号采集模块3、第二频率信号采集模块4、第一执行开关位置反馈模块5、第二执行开关位置反馈模块6、第三执行开关位置反馈模块7、三相电能计量芯片8、处理器9、第一执行开关控制模块10、第二执行开关控制模块11、第三执行开关控制模块12,485通讯模块13、发电机启动信号模块14、显示模块15、按键模块16和存储模块17 ;其中:三相电能计量芯片8通过第一三相电压信号采集模块I和第二三相电压信号采集模块2分别与第一电源和第二电源相连接；处理器9通过第一频率信号采集模块3和第二频率信号采集模块4分别与第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于并联功能的自动转换开关电器控制系统，其特征在于：所述的系统由第一执行开关K1、第二执行开关K2、第三执行开关K3以及控制器组成；其中第一执行开关K1的上口与第一电源连接，下口与第一负载连接；第二执行开关K2的上口与第二电源连接，下口与第二负载连接；第三执行开关K3的两端分别与第一执行开关K1和第二执行开关K2的下口相连接；控制器分别与第一电源和第二电源，以及第一执行开关K1、第二执行开关K2和第三执行开关K3的二次控制回路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于并联功能的自动转换开关电器控制系统，其特征在于:所述的系统由第一执行开关K1、第二执行开关K2、第三执行开关K3以及控制器组成；其中第一执行开关Kl的上口与第一电源连接，下口与第一负载连接；第二执行开关K2的上口与第二电源连接，下口与第二负载连接；第三执行开关K3的两端分别与第一执行开关Kl和第二执行开关K2的下口相连接；控制器分别与第一电源和第二电源，以及第一执行开关K1、第二执行开关K2和第三执行开关K3的二次控制回路相连接。2.根据权利要求1所述的基于并联功能的自动转换开关电器控制系统，其特征在于:所述的控制器包括:第一三相电压信号采集模块(I)、第二三相电压信号采集模块(2)、第一频率信号采集模块(3)、第二频率信号采集模块(4)、第一执行开关位置反馈模块(5)、第二执行开关位置反馈模块(6)、第三执行开关位置反馈模块(7)、三相电能计量芯片(8)、处理器(9)、第一执行开关控制模块(10)、第二执行开关控制模块(11)、第三执行开关控制模块(12)、485通讯模块(13)、发电机启动信号模块(14)、显示模块(15)、按键模块(16)和存储模块(17);其中:三相电能计量芯片(8)通过第一三相电压信号采集模块(I)和第二三相电压信号采集模块(2)分别与第一电源和第二电源相连接；处理器(9)通过第一频率信号采集模块(3)和第二频率信号采集模块(4)分别与第一电源和第二电源相连接；处理器(9)分别与三相电能计量芯片(8)、第一执行开关控制模块(10)、第二执行开关控制模块(11)、第三执行开关控制模块(12)、48...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，包慧杰，王津先，刘建军，张浩，付正，
申请(专利权)人：施耐德万高天津电气设备有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12