[发明专利]一种超特高压环境中弱电测量系统的能源控制系统有效

专利信息
申请号: 201610325889.X 申请日: 2016-05-17
公开(公告)号: CN105785960B 公开(公告)日: 2019-08-27
发明(设计)人: 刘元庆;吕建勋;李琦;袁海文;陆家榆;杨晓洪 申请(专利权)人: 中国电力科学研究院有限公司;北京航空航天大学;国网山西省电力公司
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418;G01R31/00
代理公司: 北京工信联合知识产权代理有限公司 11266 代理人: 姜丽辉
地址: 100192 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 高压 环境 中弱电 测量 系统 能源 控制系统
【说明书】:

本发明公开了一种超特高压环境中弱电测量系统的能源控制系统,包括控制模块、电源模块、运行保护模块、高温预警模块和短路保护模块;所述电源模块用于提供多种驱动电压和实现低电压预警;所述运行保护模块用于对冲击电流形成反应时间差;所述高温预警模块用于对内部温度实时监测和预警;所述控制模块用于隔离所述弱电测量系统和试验输电线路。本发明所公开的技术方案能够有效的实现电能管理,保证弱电测量系统各模块的用电安全性,针对超特高压环境下的冲击电流、设备内部高温、系统隔离全面系统地应对各项干扰影响。

技术领域

本发明属于特高压领域,尤其涉及一种超特高压环境中弱电测量系统的能源控制系统。

背景技术

为了保证测量数据准确,设备正常稳定工作,常见的测量系统在设计的时候都会加入一些抗干扰的手段,如为了抵抗电磁干扰加入电磁屏蔽壳体,引入信号调理电路等常规手段。如专利申请“具有电磁屏蔽功能的信号调理板”中,针对水下航行体自导系统配套设备设计的一种带电磁屏蔽的信号调理版,其设计思路主要从两个方面入手:第一,设计屏蔽壳体将内部电路包裹起来;第二设计特殊电路板,包括信号衰减、滤波、隔离、电平转换以及电源变换单元电路,各单元电路采用模块化设计,并采用大小信号分离,变压器隔离以及电源滤波等常规电路电磁兼容性处理方式。

但这些常规手段应对由于超特高压环境中电压等级高、干扰复杂的情况还是稍显不足,无法应对超特高压环境下的特殊干扰状况。工作在此环境下的弱电测量系统的电源控制电路处除了受到常见电磁干扰等因素外,还很容易受到突发性大电流干扰、各种特殊情况而造成其功能失效,如在实际应用中高压发生器电压降至50kV左右时会降压接地时,此时由于线路上还存有大量剩余电荷,将导致线路上会出现非常大的冲击电流,如果测量系统不加任何防护措施,其测量装置和能源控制系统容易收到大脉冲电流的冲击,造成设备损坏、测量系统模块遭到击穿等严重后果。

此外,在超特高压环境下的弱电测量系统为了减少环境干扰采用高速高性能采集卡、光电转换装置等,这些设备用电状况不一样,需要针对具体情况提供不同供电电压。并且高速采集卡在高速工作的情况下容易出现发热问题,加上弱电测量设备处于电磁屏蔽体内,白天处于室外阳光直射状态,内部温度容易过高,影响设备安全;超特高压环境下的弱电测量系统采用传统锂电池供电方式,持续工作时间有限,更换过程较为困难;在弱电测试系统停止工作后,仍有试验线上的电流进入到测试系统中。目前还没有针对上述超特高压环境下工作的弱电测量系统给出一套完整、系统、全面,并且高可靠性和高续航设计的控制系统。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种超特高压环境中弱电测量系统的能源控制系统,实现了超特高压环境下弱电测量系统的实现电源转换、设备保护、智能控制的功能,保障设备安全可靠工作,提高工作时间。

本发明所采用的技术方案如下:

第一方面,提供一种超特高压环境中弱电测量系统的能源控制系统,其特征在于,包括控制模块、电源模块、运行保护模块、高温预警模块和短路保护模块;其中,所述电源模块分别连接所述控制模块、运行保护模块、高温预警模块和短路保护模块,用于提供多种驱动电压和实现低电压预警;所述运行保护模块的两端分别连接所述弱电测量系统的测量设备和传感器,用于对冲击电流形成反应时间差;所述高温预警模块连接所述控制模块,用于对内部温度实时监测和预警;所述控制模块连接所述短路保护模块,用于隔离所述弱电测量系统和试验输电线路。

结合第一方面,在第一种可能的实施方式中,所述控制模块包括微处理器、防掉电电路、电平转换芯片、至少一个硅栅CMOS器件、达林顿晶体管阵列和至少两组继电器控制电路;其中,所述微处理器的输出端分别连接所述硅栅CMOS器件,所述硅栅CMOS器件的输出端分别连接所述达林顿晶体管阵列,所述达林顿晶体管阵列的输出端连接所述继电器控制电路。

结合第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述控制模块通过系统预设或用户自定义的采集间隔,控制所述弱电测量系统中的采集卡和USB延长器关闭和打开。

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