[发明专利]发电厂或智能变电站用的可移动式控制电源及控制方法

权利要求书

1.一种发电厂或智能变电站用的可移动式控制电源，其特征在于：包括交流输入接线柱、交流开关、监控模块、电源模块、绝缘监察装置、报警器、直流开关、直流电压表、直流电流表、电流传感器、电压传感器和直流输出接线柱；

所述交流开关的第一端连接交流输入接线柱，用于连接220V交流输入电源；电源模块采用ER22005/S型号，电源模块的输入端和监控模块的输入电压采集端均连接于交流开关的第二端，所述电源模块的控制接收端通过两个开关管控制导线连接监控模块的驱动控制端；电源模块用于在监控模块的控制下输出稳定的直流电压；所述电压传感器的输入端并联在电源模块的输出端，电压传感器的输出端连接监控模块的输出电压采集端；所述电流传感器和直流电流表依次串联在电源模块的输出端与直流开关之间的一根导线上，电流传感器TA的输出端连接监控模块的输出电流采集端，直流开关的另一端连接直流输出接线柱；所述绝缘监察装置的输入端和直流电压表均并联在电源模块的输出端，所述报警器连接在绝缘监察装置的一个输出端与220V交流工作电源之间，绝缘监察装置的另一个输出端直接与220V交流工作电源连接；所述报警器用于在控制电源直流输出回路发生接地不好或绝缘降低时，发出告警灯光和音响信号；所述电压传感器和电流传感器均为霍尔传感器；

所述监控模块用于接收发电厂或智能变电站上位机的指令，并根据上位机的指令对输入电压自动调节，还用于实时监测直流回路的状态，当出现故障时发出指令，快速闭锁电源模块输出直流回路，使控制电源直流输出电压为零，保护控制电源设备；所述监控模块包括显示单元和控制单元及其外围电路；所述显示单元为液晶显示器，其输入端连接控制单元，用于实时显示监控模块采集的交流输入电压、直流输出电压和直流输出电流的数值；所述控制单元为微处理器，用于读取控制电源输出回路的电压和电流值，将采样值与给定的电压基值相比较，驱动电源模块中的高频变换器，使电源输出端获得稳定的直流电压；所述控制单元的外围电路包括辅助电源、输入电压采样电路、输出电压采样电路、输出电流采样电路、开关管驱动电路和RS232接口电路；

所述辅助电源采用硅整流电源装置，其输出端连接监控模块的其他组成器件及电流传感器和电压传感器，用于给这些器件提供直流工作电源；

所述输入电压采样电路、输出电压采样电路和输出电流采样电路分别用于将交流输入电压、直流输出电压和直流输出电流的模拟量转换成数字量，供微处理器进行处理；所述输入电压采样电路和输出电压采样电路的电路结构相同，其输入端分别作为监控模块的输入电压采集端和输出电压采集端，其输出端均与微处理器连接；所述输出电流采样电路的输入端作为监控模块的输出电流采集端，与电流传感器的输出端连接，输出电流采样电路的输出端与微处理器连接；

所述输入电压采样电路或输出电压采样电路包括两个分压电阻R30和R31、输入电阻R32、两个运算放大器U2A和U5A、电阻R33、线性光耦U4、极性电容C20、电容C32和C33、反馈电阻R34和发光二极管D3；分压电阻R30一端作为电压采样电路的输入端，与电压传感器的输出端连接；线性光耦U4的2引脚和4引脚连接辅助电源的15V直流电源正负极；发光二极管D3一端的+3.3V直流电源连接于辅助电源提供的+3.3V直流电源；运算放大器U5A的输出端为电压采样电路的输出端ADC1，与微处理器的ADC端子连接；两个运算放大器U2A和U5A的电源端均连接辅助电源提供的15V直流电源；

所述输出电流采样电路包括电阻R21、R22、R23、R24、电容C21、极性电容C22和运算放大器U11A；电阻R21的一端作为输出电流采样电路的输入端，与电流传感器的输出端连接；电阻R24的一端连接运算放大器U11A的输出端，另一端作为输出电流采样电路的输出端ADC2与微处理器的ADC端子连接；运算放大器U11A的电源端连接辅助电源提供的15V直流电源；

所述开关管驱动电路的输出端作为监控模块的驱动控制端，连接电源模块中的控制接收端，开关管驱动电路的输入端连接微处理器的PWM方波输出端，用于驱动电源模块中的开关管工作，并对开关管进行过流过压保护；

所述RS232接口电路连接于微处理器与发电厂或智能变电站的上位机之间，用于实现控制电源与上位机之间的通信；

所述绝缘监察装置用于自动检测直流输出回路的正、负极对地电压大小，判断直流回路是否接地或绝缘完好；绝缘监察装置包括两个直流输入端子1和2、两个切换开关SB、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、电压表V、整流桥U、光耦隔离器件IC1、运算放大器IC2、微型继电器ZJ和三极管VT；直流输入端子1和2分别与电源模块的输出端子VOUT+和VOUT-相连接；两个切换开关SB的一端分别连接直流输入端子1和2，另一端均连接电压表V后接地；电阻R1、R2串联后并联在直流输入端子1和2之间；整流桥U的两个直流端分别连接电阻R1、R2的中间节点和接地，两个交流端连接光耦隔离器件IC1的两个输入端，光耦隔离器件IC1的两个输出端分别连接直流电源VCC和运算放大器IC2的正相输入端；运算放大器IC2的正相输入端同时连接电阻R4后接地，运算放大器IC2的反相输入端连接电阻R3后连接直流电源VCC，运算放大器IC2的反相输入端同时连接电阻R5后接地；运算放大器IC2的输出端连接电阻R6一端，电阻R6另一端连接三极管VT的基极，三极管VT的集电极连接微型继电器ZJ的线圈后连接直流电源VCC，微型继电器ZJ的动合触点端子3和端子4作为绝缘监察装置的输出端。