一种远程控制并联电源屏冷备切换系统

摘要

本发明公开了一种远程控制并联电源屏冷备切换系统，所述系统包括：第一电源屏用于作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给切换屏；第二电源屏用于当第一电源屏出现故障时，作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给切换屏；微机监测中心用于对工作电源屏进行实时监测以及当第一电源屏出现故障时，经远程控制切换到第二电源屏；切换屏用于将第一电源屏和第二电源屏的交流并联输出进行隔离后再传输给负载，同时将第一电源屏和第二电源屏的直流并联输出传输给负载。本发明能够实现第一电源屏和第二电源屏间的交流并联输出，使得电源屏在切换过程中的输出仍然连续，从而不影响负载的运行。

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，尤其涉及一种远程控制并联电源屏冷备切换系统。

背景技术

随着铁路发展，大量快速路线不断地进行修建，相应地，列车的行车安全对于电源屏的可靠性和稳定性要求也越来越高。此外，当工作电源屏发生故障时，进行电源屏的冷备切换，在切换过程中，能够保证电源屏的输出不中断也至关重要。

图1是根据现有技术的电源屏远动冷备切换系统的示意图。电源屏远动冷备切换系统是通过电力操作机构驱动电源屏的输入开关与输出开关，从而控制电源屏的投入与切除，参照图1中的虚框包围的部分，该系统包括：第一电源屏101、第二电源屏102、微机监测中心103、第五电操装置104和第六电操装置105。在实际使用中，微机监测中心103设置在有值班人员看守的值班室；第一电源屏101、第二电源屏102、第五电操装置104和第六电操装置105通常设置在无人看守的铁路电源的机械室；电源屏为负载105提供电源，其中，负载105主要指列车。正常工作时，通过控制将第一电源屏101中的第一电操装置1011和第二电操装置1012以及第五电操装置104闭合，使得第一电源屏101投入工作，对负载106供电，而将第二电源屏102中的第三电操装置1021和第四电操装置1022以及第六电操装置105断开，使得第二电源屏102不参与对负载106供电。当第一电源屏101发生故障时，由第一电源屏101中的第一监控单元1013将故障上报到值班室的微机监测中心103。值班人员接到故障通知后，通过远程控制第一电操装置1011、第二电操装置1012和第五电操装置104切除第一电源屏101对负载106进行供电，控制第三电操装置1021、第四电操装置1022和第六电操装置105投入第二电源屏102对负载106进行供电。

上述电源屏远动冷备切换系统能够实现对电源屏的远动冷备切换，但是电源屏内交流模块只能进行分组输出，而不能进行交流模块的并联输出，参见图1，第一电源屏101包括第一交流分组模块1014和第一交流分组输出1015，第二电源屏102包括第二交流分组模块1023和第二交流分组输出1024，这些模块是实现第一电源屏101内和第二电源屏102内的交流模块的分组输出。然而，第一电源屏101内和第二电源屏102内能够实现交流模块的并联输出是实现两电源屏间的交流并联输出的前提和基础。因此，现有技术的电源屏远动冷备切换系统不能实现两电源屏间的交流并联输出。在电源屏冷备切换的过程中，如果出现误操作导致两电源屏交流并联输出，则两电源屏会同时损坏，也就失去电源屏冷备的意义。因为两电源屏间的交流输出不能并联，在两电源屏切换过程中，会导致电源屏输出的中断，使负载断电，从而会影响负载的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种远程控制并联电源屏冷备切换系统，来解决两电源屏间交流输出不能并联的技术问题。

本发明实施例提供了一种远程控制并联电源屏冷备切换系统，所述系统包括：第一电源屏、第二电源屏、微机监测中心和切换屏，其中，

所述第一电源屏用于作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给所述切换屏；

所述第二电源屏用于当所述第一电源屏出现故障时，作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给所述切换屏；

所述微机监测中心用于对所述工作电源屏进行实时监测以及当所述第一电源屏出现故障时，经远程控制切换到所述第二电源屏；

所述切换屏用于将所述第一电源屏和所述第二电源屏的交流并联输出进行隔离后再传输给负载，同时将所述第一电源屏和所述第二电源屏的直流并联输出传输给所述负载。

进一步地，所述切换屏包括：

输出隔离变压器，用于对所述第一电源屏和所述第二电源屏的交流并联输出进行隔离和变压；

交直流模块并联输出端子排，用于将所述输出隔离变压器的交流并联输出传输给所述负载，同时将所述第一电源屏和所述第二电源屏的直流并联输出传输给所述负载。

进一步地，所述切换屏还包括：

干接点输出控制单元，用于当所述工作电源屏出现故障时，向所述微机监测中心发送报警指令；

采集模块，用于采集所述工作电源屏的输出信息，并发送给所述工作电源屏的监控单元。

进一步地，所述输出信息包括：输出电压和输出电流。

进一步地，所述切换屏还包括：

分线单元，用于对外电网进入所述第一电源屏和所述第二电源屏的供电线路进行分路处理；

指示灯，用于指示所述工作电源屏的工作状态；

屏内24V蓄电池，用于为电操装置提供驱动电源。

进一步地，所述电操装置包括所述第一电源屏的第一电操装置和第二电操装置以及所述第二电源屏的第三电操装置和第四电操装置。

进一步地，所述第一电源屏还包括：第一互锁开关、第一监控单元、第一直流模块并联和第一直流母排；

所述第一监控单元与所述切换屏的采集模块连接，并且所述第一监控单元通过监控互锁开关与所述微机监测中心连接；

所述第一直流母排与所述切换屏的交直流模块并联输出端子排连接。

进一步地，所述第一电源屏还包括：第一交流模块并联和第一交流母排；

所述第一交流母排与所述切换屏的输出隔离变压器连接。

进一步地，所述第二电源屏还包括：第二互锁开关、第二监控单元、第二直流模块并联和第二直流母排；

所述第二监控单元与所述切换屏的采集模块连接，并且所述第二监控单元通过监控互锁开关与所述微机监测中心连接；

所述第二直流母排与所述切换屏的交直流模块并联输出端子排连接。

进一步地，所述第二电源屏还包括：第二交流模块并联和第二交流母排；

所述第二交流母排与所述切换屏的输出隔离变压器连接。

本发明实施例提出的远程控制并联电源屏冷备切换系统，通过在现有技术的电源屏远动冷备切换系统的基础上，在第一电源屏和第二电源屏的输出之间设置切换屏，实现了第一电源屏和第二电源屏间的交流并联输出，从而在工作电源屏出现故障，进行电源屏远程控制冷备切换的过程中，电源屏的输出仍然是连续的，负载不会停电，因而不会影响负载的运行。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据现有技术的电源屏远动冷备切换系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的远程控制并联电源屏冷备切换系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

在图2中示出了本发明的实施例。

图2是根据本发明实施例的远程控制并联电源屏冷备切换系统的示意图。如图2中虚框包围的部分为远程控制并联电源屏冷备切换系统，包括：第一电源屏201、第二电源屏202、微机监测中心203和切换屏204，其中，所述第一电源屏201用于作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给所述切换屏204；所述第二电源屏202用于当所述第一电源屏201出现故障时，作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给所述切换屏204；所述微机监测中心203用于对所述工作电源屏进行实时监测以及当所述第一电源屏201出现故障时，经远程控制切换到所述第二电源屏202；所述切换屏204用于将所述第一电源屏201和所述第二电源屏202的交流并联输出进行隔离后再传输给负载205，同时将所述第一电源屏201和所述第二电源屏202的直流并联输出传输给所述负载205。

在上述远程控制并联电源屏冷备切换系统工作时，先让第一电源屏201作为工作电源屏投入工作，在第一电源屏201出现故障后，再冷备切换到第二电源屏202，使第二电源屏202作为工作电源屏投入工作。在本实施例中，也可以先让第二电源屏202投入工作，或者也可以让第一电源屏201和第二电源屏202同时工作，并且两个屏不分主备，或者互为冷备。

所述第一电源屏201或所述第二电源屏202作为工作电源屏对外电网供电进行处理后再输出给所述切换屏204，可以理解为，从外电网进入作为工作电源屏的所述第一电源屏201或所述第二电源屏202的供电不能够直接输出给后端的负载205，而是要经过工作电源屏来形成多路不同规格的交流（即各交流模块）和多路不同规格的直流（即各直流模块），并将各路不同规格的交流和直流进行并联输出处理，从而实现电源屏内的交流并联输出和直流并联输出。

在本实施例中，所述切换屏204包括：分线单元2041，用于对外电网进入所述第一电源屏201和所述第二电源屏202的供电线路进行分路处理；指示灯2042，用于指示所述工作电源屏的工作状态；干接点输出控制单元2043，用于当所述第一电源屏201或所述第二电源屏202故障时，向所述微机监测中心203发送报警指令；输出隔离变压器2044，用于对所述第一电源屏201和所述第二电源屏202的交流并联输出进行隔离和变压；采集模块2045，用于采集所述工作电源屏的输出信息，并发送给所述工作电源屏的监控单元；交直流模块并联输出端子排2046，用于将所述输出隔离变压器2044的交流并联输出传输给所述负载205，同时将所述第一电源屏201和所述第二电源屏202的直流并联输出传输给所述负载；屏内24V蓄电池2047，用于为电操装置提供驱动电源。

从外电网进入第一电源屏201和第二电源屏202的供电线路包括一路电进线和二路电进线，如图2所示。由于机械室内电源屏一旦不能够给负载供电，则机械室所有用电设备都将停止工作，因此一般电源屏都是两路供电，一路电进线供电出现故障时，切除一路电进线供电，切入二路电进线供电，保证电源屏能够正常工作。当一路电进线供电无故障时，系统默认引入一路电进线进行供电，一般二路电进线的供电质量较差，通常只作为备用。即使在偏远山区没有两路供电时，也会配备发电机，使得发电机成为二路供电。

在本实施例中，所述输出信息包括但不限于：输出电压和输出电流。采集模块2045，将从工作电源屏采集的输出电压和输出电流发送给工作电源屏的监控单元（如果工作电源屏是第一电源屏201，那么监控单元就是第一监控单元2014；如果工作电源屏是第二电源屏202，那么监控单元就是第二监控单元2024。），然后经监控单元处理后再发送给值班室的微机监测中心203，以使值班人员能够实时了解正在投入工作的电源屏的工作状态，一旦工作的电源屏出现故障，立即进行远程控制进行切换。

所述电操装置包括所述第一电源屏201的第一电操装置2011和第二电操装置2012以及所述第二电源屏202的第三电操装置2021和第四电操装置2022。所述电操装置可以为接触器或其他远动装置，即通过控制接触器或其他远动装置来实现工作电源屏的选择。

在本实施例中，所述第一电源屏201还包括：第一互锁开关2013、第一监控单元2014、第一交流模块并联2015、第一直流模块并联2016、第一交流母排2017和第一直流母排2018；所述第一监控单元2014与所述切换屏204的采集模块2045连接，并且所述第一监控单元2014通过监控互锁开关206与所述微机监测中心203连接；所述第一交流母排2017与所述切换屏204的输出隔离变压器2044连接；所述第一直流母排2018与所述切换屏204的交直流模块并联输出端子排2046连接。

其中，第一互锁开关2013用于为第一电源屏201选择外电网的供电线路，即选择一路电进线或二路电进线，由上面描述可知，正常情况下，都选择一路电进线供电，同时第一互锁开关2013锁住二路电进线，使得二路电进线不能供电；第一监控单元2014用于将来自切换屏204的采集模块2045采集的第一电源屏的输出信息进行处理，并将处理后所得的信息发送给微机监测中心203；第一交流模块并联2015用于将进入第一电源屏201的外电网供电进行交流模块的并联处理，实现第一电源屏201内的交流模块并联；第一直流模块并联2016用于将进入第一电源屏201的外电网供电进行直流模块的并联处理，实现第一电源屏201内的直流并联；第一交流母排2017用于将来自第一交流模块并联2015的并联的交流模块经母线实现交流输出；第一直流母排2018用于将来自第一直流模块并联2016的并联的直流模块经母线实现直流输出。在两屏之间，直流输出可以直接并联，交流输出经过切换屏204的控制后才能并联输出。

在本实施例中，所述第二电源屏202还包括：第二互锁开关2023、第二监控单元2024、第二交流模块并联2025、第二直流模块并联2026、第二交流母排2027和第二直流母排2028；所述第二监控单元2024与所述切换屏204的采集模块2045连接，并且所述第二监控单元2024通过监控互锁开关206与所述微机监测中心203连接；所述第二交流母排2027与所述切换屏204的输出隔离变压器2044连接；所述第二直流母排2028与所述切换屏204的交直流模块并联输出端子排2046连接。

其中，关于第二互锁开关2023、第二监控单元2024、第二交流模块并联2025、第二直流模块并联2026、第二交流母排2027和第二直流母排2028的功能，与第一电源屏201的相应部分一样，这里不再赘述。

由于电源屏内能够实现交流模块的并联输出是实现两电源屏间的交流并联输出的前提和基础。然而在现有技术中，参见图1，电源屏内交流模块只能进行分组输出，而不能进行交流模块的并联输出，因此现有技术不能实现两屏间的交流并联输出。在本实施例中，根据上面描述，在电源屏内能够实现交流模块的并联输出，这部分在现有技术中已经能够实现，然而本实施例在电源屏内实现交流模块的并联输出的前提和基础上，再使两个电源屏中每个电源屏的交流输出通过切换屏的控制作用来实现两电源屏间的交流并联输出。

根据图2，下面对远程控制并联电源屏冷备切换系统的工作原理做进一步的描述。对远程控制并联电源屏冷备切换系统的进电输入端，通过微机监测中心203的值班人员的远程控制，能够实现工作电源屏的选择。在正常工作时，通过远程控制第一电操装置2011和第二电操装置2012闭合，给第一电源屏201的各个模块供电，使得第一电源屏201投入工作，同时监控互锁开关206切入对第一电源屏201的监控，第一电源屏201的输出经过切换屏204为负载205提供电源。同时，切换屏204的采集模块2045实时地对第一电源屏201的输出信息进行采集，并将采集到的实时输出信息发送给第一监控单元2014，经第一监控单元2014处理后所得的信息再发送给微机监测中心203。如果第一电源屏201的输出信息不正常，显示第一电源屏201出现故障时，切换屏204的干接点输出控制单元2043向微机监测中心203发送报警信息，同时切换屏204的指示灯2042发出红灯报警。微机监测中心203的值班人员见到报警信息后，只需控制电源屏的进电输入端即可以实现第一电源屏201与第二电源屏202的切换。具体操作为：远程控制第三电操装置2021和第四电操装置2022闭合，给第二电源屏202的各个模块供电，使得第二电源屏202进电工作，此时第二电源屏202的输出与第一电源屏201的输出直接并联到一起，然后，再通过远程控制第一电操装置2011和第二电操装置2012断开，切除第一电源屏201为负载205供电。在此过程中，由于在没有切除第一电源屏201的情况下就让第二电源屏202投入为负载205供电，实现了第一电源屏201与第二电源屏202的输出并联，然后再断掉第一电源屏201为负载205供电，因此，在电源屏切换过程中，电源屏的输出是连续的，负载不会停电，从而不会影响负载的运行。

本发明实施例提出的远程控制并联电源屏冷备切换系统，通过在现有技术的电源屏远动冷备切换系统的基础上，在第一电源屏和第二电源屏的输出之间设置切换屏，实现了第一电源屏和第二电源屏间的交流输出并联，从而在工作电源屏出现故障，进行电源屏远程控制冷备切换的过程中，电源屏的输出仍然是连续的，负载不会停电，因而不会影响负载的运行。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。