2.2 功能

　　雙電源轉換控制器監測主、備兩路電源，主要實現以下功能：

　　（1）測量與顯示：能夠測量兩路三相相電壓、電流、頻率、功率因數，檢測轉換開關的狀態是合閘、分閘或者脫扣等。若兩電源存在過壓、欠壓，則采樣整流得到的直流電壓信號與設定的所要求的電壓相比較，會偏大或者偏小；若存在缺相情況，則經整流后得到的直流電壓較三相電整流后得到的直流電壓會低，且會出現過零現象，將系統的狀態在面板上用LCD和發光二極管顯示出來。

　　（2）判斷與控制：控制器對兩路電的供電質量進行延時判斷后，具有0min～1.5min可調的自動切換時間來控制轉換開關切換。轉換開關可以是兩個機械聯鎖的接觸器。

　　（3）編程與設置：允許用戶對工作狀態“自動／手動”、“一路優先供電、二路優先供電和無優先供電”通信參數、轉換需要的各種延時等參數進行更改設定。

　　（4）直流電源：控制器的供電電源可以外接直流供電（12V～24V）也可以不接；不接時，當兩路A相電壓都沒有時，系統報警。

　　（5）參數整定：控制器的所有參數均采用數字化調整，每個參數均可以單獨調整，因此不會對其它參數造成影響，提高了整機的可靠性和穩定性。在兩個電源轉換的過程中，為了使供電電路穩定，保證切換過程的準確性和安全性，避免由于短時電壓變化導致的誤動作需要人為延時，延時時間由用戶通過分檔開關進行選擇，由開關量輸入系統。

　　（6）雙電源供電雙分狀態：系統負載于雙分狀態時，不論兩組電源是否正常以及系統處于“手動”和“自動”的預置狀態，系統都仍然保持雙分狀態。

　　（7）產品保護功能：具有過負荷和短路保護，斷相和斷路保護，失壓和欠壓保護。

　　（8）高性能ARM程序控制：采用模塊化結構設計，具有極強的抗電磁干擾能力，適合在強電磁干擾的復雜環境中使用，無噪聲運行。采用嵌入式安裝方式，結構緊湊，節能降耗，符合國家綠色電氣產品標準。同時具有RS232、RS485串行通信接口，借助于PC或數據采集系統上運行的軟件，能提供一個簡單實用的對工業和民用建筑物的雙電源切換管理方案。

　　2.3 軟件系統

　　在高壓環境中，不可避免地會遇到電源波動、電磁波輻射等干擾。當遇到強干擾時，運行的程序會產生異常、出錯、跑飛，甚至死循環，造成了系統的崩潰。因此，除了在電路上增加抗干擾的措施外，單片機型號的選取和一些軟件措施也是必要的。在軟件中設置了看門狗程序，以監控系統的運行。

　　控制器的軟件功能以檢測和控制為主，采用C語言編寫。外部硬件電路已經完成了電壓故障的判定，程序只需讀取相應的故障狀態位輸入，經位判斷后轉入相應故障處理程序即可。其切換過程的控制是雙電源轉換控制器的核心功能之一，雙電源轉換控制器的軟件流程見圖3。

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　　圖3 雙電源轉換控制器的軟件流程

　　2.4 抗干擾措施

　　干擾會影響控制器的穩定運行，所以在電路設計方面采取了多種抗干擾措施：

　　（1）通過隔離器件傳輸信息，在電氣上將單片機與各種傳感器、開關等隔離開來，可以較好地防止串模干擾。

　　（2）合理布置地線，將系統中的數字地與模擬地分開，最后在一點相連，避免了數字信號對模擬信號的干擾。

　　（3）電源進線端加去耦電容，在削弱各類高頻干擾。

　　3? 遠程監控模塊

　　遠程監控包括設備狀態及電力參數采集、GPRS通信網絡和監控中心3大部分。電力設備在生產現場安裝，通過現場的控制系統采集設備狀態及電力參數；GPRS通信網絡是監控中心與現場設備問數據傳輸的橋梁，通過GPRS網絡使現場設備的相關參數能夠定時傳送到監控中心計算機：監控中心一方面通過GPRS網絡與現場監測器進行雙向通信，另一方面為用戶提供一個可視化界面，讓用戶足不出戶即可了解遠方設備相對實時的運行狀況。遠程監控模塊結構見圖4。

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　　圖4 遠程監控模塊圖

　　4 試驗測試

　　根據國家技術標準，本研究對研制成功的樣品進行了性能指標測試，測試結果表明，控制器能在不同的設定故障情況進行識別，并按照用戶的要求準確動作，所測結果完全滿足設計要求與實際使用需要。

　　5 總 結

　　本文研制的雙電源轉換控制器能夠對雙路電源的過壓、欠壓和缺相等故障進行檢測，不僅能實現自投自復、只常、只備、自投不自復、自動脫扣檢測、斷電再扣等工作模式，且能準確地實現兩路電源間的可靠切換。其主要有以下幾點：①設有3工位自動隔離開頭，有3個投切位置；②為了防選源向全離閘必須先解保險鎖；③操作機構除自動切換系統外還保留了手動切換方式，提供了備用的操作方法。

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