可控高温超导储能系统并网全数字监控系统

摘要

发明涉及一种可控高温超导储能系统并网全数字监控系统。该系统采用微控制器和数字信号处理器的双处理器形式，实现对高温超导储能系统并网运行模式的监控。全数字人机交互界面可显示电网、超导储能磁体和功率调节器的瞬时运行参数及运行状态，而且当超导储能系统并网过程中发生故障时，还能将各种故障信息显示到液晶终端界面，便于故障定位和排除。并具备可供现场人员操控的控制命令触摸按键，通过触摸按键即可控制功率调节器的运行状态，同时支持上位机远程控制。是一种综合考虑了超导储能系统、电网、功率调节器的状态和必要的保护技术，具有人机交互功能的智能化超导储能系统并网可视化监控系统，可有效保障超导储能单元的运行安全。

主权项

一种可控高温超导储能系统并网全数字监控系统，其特征在于： 包括数字信号处理器DSP（1），电压传感器（2），电流传感器（3），单片机控制板（4），液晶显示终端（5），智能功率模块（6），智能功率模块驱动电路板（7），斩波器模块（8），斩波器模块驱动板（9），信号调理板（10）、直流母线电容（11）、散热风扇（12）、DSP电源（13）、单片机控制板电源（14）、信号调理板电源（15）和航空插头（16）； 其中电压传感器（2），电流传感器（3），智能功率模块（6），智能功率模块驱动电路板（7），斩波器模块（8）,斩波器模块驱动板（9）,直流母线电容（11）构成功率单元； 数字信号处理器（1），单片机控制板（4），信号调理板（10）构成控制单元； 所述控制单元、功率单元和液晶显示终端（5）之间通过航空插头（16）经屏蔽信号线进行数据通信； 所述功率单元中的电压传感器（2）采集电网侧的A，B两相电压Ua和Ub，直流侧的母线电容电压Udc和超导磁体的端电压Usmes；电流传感器（3）采样电网侧A，B两相的电流Ia、Ib和直流侧母线上的电流值Idc及超导磁体的电流值Ismes；通过屏蔽信号线，所有电压传感器和电流传感器采样的信号无损耗和无干扰地从功率单元传送至控制单元中的信号调理板；上述八路采样信号经信号调理板（10）二阶滤波调理后输入数字信号处理器（1），数字信号处理器（1）根据采样获得的实际电压、电流和信号调理板（10）中锁相电路测得的电压相位实时数据进行软、硬件保护，并基于并网控制策略计算超导储能系统需要通过功率调节器与电网交换的有功功率和无功功率值；这些传感器采样量、数字信号处理器处理后的监控量和超导储能系统、功率调节器运行时的故障代码信息经数字信号处理器第一串行通信接口（SCIA），按照约定的通讯协议发送至单片机控制板（4）；由单片机实现与液晶显示终端（5）的数据信息和控制命令的双向交互；同时所有信息还经过数字信号处理器第二串行通信接口（SCIB），按照约定的通讯协议发送至上位机或从上位机接收命令，供远程监控使用。