PED大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)

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PED 大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)
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Power Pagnate
PED 大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)
哈爾濱九洲電氣股份有限公司Power PagnateTM
PED 大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)
目 錄
● 概述
● 結(jié)構(gòu)框圖
● 相控技術(shù)原理
● 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
● 技術(shù)指標(biāo)
● 使用條件
● 典型用戶Power PagnateTM
PED 大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)
一 概述
Power PagnateTM PED大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)(以下稱PED)是按電力部規(guī)劃院
PED直流系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)，遵照DL/T5004－95《火力發(fā)電站、變電所、直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技
術(shù)規(guī)定》，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)而設(shè)計(jì)的新型電力工程用直流電源。適用
于大型發(fā)電廠、水電廠、超高壓變電站、無人值守變電站作為控制、信號(hào)、保護(hù)、
自動(dòng)化裝置、自動(dòng)重合閘操作、事故照明、直流油泵、交流不停電電源等用電裝置
的直流供電電源。
相控電源是采用可控硅作為整流器件的電源系統(tǒng)，原理是交流輸入電壓經(jīng)工
頻變壓器降壓，然后采用可控硅進(jìn)行整流。為了保持輸出電壓的穩(wěn)定，需一套比較
復(fù)雜的可控硅觸發(fā)電路。Power PagnateTM PED電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新穎、組合方便、采用
功率單元和模塊化設(shè)計(jì)。整套電源系統(tǒng)可由整流器柜、進(jìn)線柜、直流饋線柜、直流
分線柜、事故照明切換柜及儲(chǔ)電池柜組合而成。饋線部分充分考慮了動(dòng)力穩(wěn)定性和
熱穩(wěn)定性，防護(hù)等級(jí)超過IP20。
整流器采用微機(jī)數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù)相結(jié)合的方案，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的智能
控制、人機(jī)界面良好的優(yōu)點(diǎn)及數(shù)字控制的抗干擾性強(qiáng)、控制精度高的優(yōu)點(diǎn)；又充分
發(fā)揮了模擬電路的技術(shù)成熟、可實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)、無死機(jī)、無跑“飛車”的優(yōu)點(diǎn)、起
到了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。
采用人工智能及模糊控制方法，根據(jù)蓄電池的實(shí)際工作狀態(tài)和蓄電池電流及方
向、蓄電池電壓、充放電時(shí)間、蓄電池溫度及自放電狀況等數(shù)據(jù)綜合判斷整流器工
作狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓、均充、浮充的自動(dòng)切換，整流器還具有溫度補(bǔ)償功能。
圖 Power PagnateTM PED大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)Power PagnateTM
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二 結(jié)構(gòu)框圖Power PagnateTM
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圖 直流屏平面布置
圖 直流屏屏面開孔圖Power PagnateTM
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圖 直流屏原理
三 相控技術(shù)原理
● 電阻性負(fù)載單向全控橋式整流電路基本原理
單向橋式全控整流電路的線路入圖所示，晶閘管T 和T組成一對(duì)橋臂。當(dāng)變壓器
1 4
副邊電壓為負(fù)半周時(shí)(即a為正，b為負(fù))，晶閘管T和T串聯(lián)承受正向電壓u，如在控
1 4 2
制角為α的瞬間給T和T送出脈沖，T和T即導(dǎo)通。這時(shí)電流從電源α端經(jīng)T、R、T 流
1 4 1 4 1 4
回電源b端。這段時(shí)間T 和T均承受反向電壓而截至，當(dāng)電源電壓過零時(shí)，電流也降
2 3
到零，T和T即關(guān)斷。
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圖 電阻性負(fù)載單向全控橋式整流電路
在電源電壓的負(fù)半周期，仍在控制角為α?xí)r觸發(fā)晶體管T和T ，則T和T 導(dǎo)通。
2 3 2 3
電流從電源b端經(jīng)T 、R、T流回電源b端。至一周期完畢電壓過零，電流降至零。T 和
2 3 2
T 關(guān)斷。在負(fù)半周，T 和T 均承受反向壓力而截止。此后又是T 和T 導(dǎo)通，如此循環(huán)
3 1 4 1 4
工作下去。由此看來，單向全控整流是由兩個(gè)相位相反的單向半波整流電路輪流工
作而形成的。很顯然，其一是由電源電壓u，T 、T、，負(fù)載R組成；其二是由電源電
2 1 4
壓- u 、T 、T 和負(fù)載R組成。兩個(gè)電路的在時(shí)間上相差電源的半個(gè)周期，兩組觸發(fā)
2 2 3
脈沖在相位上應(yīng)該相差1800，因此單向橋式也可理解為兩相電路。
由于負(fù)載在兩個(gè)半波中都有電流流過，數(shù)全波整流，一個(gè)周期內(nèi)整流電壓脈動(dòng)
二次。輸出電壓的脈動(dòng)程度比半波時(shí)要小些。從整流變壓器副邊繞組來說，兩個(gè)半
波電流方向相反，大小相等，因而變壓器副邊沒有電流磁化問題變壓器的利用率也
很高。
● 電感性負(fù)載單向全控橋式整流電路基本原理
單向橋式全控整流電路，電感型負(fù)載。當(dāng)輸入電壓u 位正半周時(shí)，設(shè)在控制角
2
α?xí)r觸發(fā)T 和T 則T 和T 導(dǎo)通，負(fù)載得電。當(dāng)u 過零為負(fù)時(shí)，電感釋放能量繼續(xù)驅(qū)動(dòng)
1 4 1 4 2
電流經(jīng)T 、變壓器副邊繞組、T而形成回路 和電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管延遲了關(guān)斷
4 1 。
的時(shí)刻。在電源電壓過零變負(fù)后繼續(xù)導(dǎo)通，因此U 波形中出現(xiàn)了電源電壓的負(fù)值，
d
一部分給負(fù)載R供電，另一部分能量經(jīng)變壓器返回電網(wǎng)。此時(shí)晶閘管T 和T雖都以承
2 3
受正向壓力，由于觸發(fā)脈沖沒有到來，所以兩管都不導(dǎo)通。直至ωt=Π+α?xí)r，T和
2
T 被觸發(fā)導(dǎo)通，這個(gè)過程，即電流從含有變流元件的一個(gè)支路導(dǎo)另一個(gè)支路的過程
3
叫換相或換流。Power PagnateTM
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圖 電感性負(fù)載單向全控橋式整流電路
● 三相半波可控整流電路原理
◆ 電阻性負(fù)載
下圖為三相半波可控整流電路，它是組成其他三相整流電路的基本單元。通常，
三相半波可控整流電路的整流變壓器采用D,y接線。這是因?yàn)椋瑸榱说玫搅憔€，變壓
器的副邊繞組必須接成星形，而原邊繞阻結(jié)成三角形。則允許激磁電流中有三次諧
波能夠通過，使主磁通保持正弦波形。從圖中可以看出三個(gè)晶閘管的陰極連接在一
起，這種接法稱為共陰極接法。如果將電路中的晶閘管全部換成整流管，那么整流
元件自然就在ωt ，ωt,ωt 處自然相等。并總是換到鄉(xiāng)相電壓的的最高一相上。

PED（Process Equipment and Devices）指的是過程設(shè)備和裝置的英文縮寫，主要用于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別是對(duì)于需要高效率、穩(wěn)定性及可靠性的場(chǎng)合。大功率微機(jī)直流電源系統(tǒng)結(jié)合了先進(jìn)的微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)，它是一種以微處理器為核心的直流電源解決方案。 這種系統(tǒng)通常能夠提供大電流（數(shù)百安至數(shù)千安）、高電壓（數(shù)十伏至數(shù)百伏）的直流電能，通過數(shù)字化控制手段精確地管理電源的電壓、電流、紋波等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、自我保護(hù)等功能。其廣泛應(yīng)用于不間斷電源（UPS）、電動(dòng)汽車充電、軌道交通、風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、軍事航天等領(lǐng)域，為各類高功率電子設(shè)備和控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高效的供電保障。