[發明專利]一種基于冗余架構的智能網絡配電系統及配電方法

有效

• 申請號: 201610080565.4
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105610238B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 岳夢云;張學英;李茂;劉巧珍;盧頔;韓雨桐;董余紅;黃輝;孫凱;徐晨;黃晨;汪文明
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J13/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明涉及一種基于冗余架構的智能網絡配電系統及配電方法，包括上位機、主控制單元、從控制單元、N個主配電鏈路、N個從配電鏈路，N≥2；所述主控制單元和從控制單元均包括通訊鏈路、控制器MCU、控制單元供電控制器和2N個配電鏈路控制開關；本發明實現了第i路輸出的主副機之間可獨立自主或遙控進行無縫切換，克服單獨一路故障，需要全部切換至副機輸出的缺陷；僅切換故障支路，不影響其他正常主路的輸出，減少對系統輸出的影響，解決了主網絡故障可能帶來的無法正常切斷的問題，增加了斷開的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種基于冗余架構的智能網絡配電系統及配電方法，屬于供配電技術領域。

背景技術

由于運載火箭地面測發控系統中使用的電源設備多放置在前置設備間，需要具備可靠的遠控功能。采用本方法設計的變頻電源應用于低溫動力循環泵測控系統，采用主副變頻器熱備冗余結構，將三相380V，頻率50Hz的市電轉成兩路三相300～380V(線電壓)，頻率0～400Hz的中頻交流電后，驅動兩個動力循環泵電機使其輸出額定轉矩。液氫循環預冷是射前重要環節，因此必須確保變頻電源輸出接通、斷開、頻率調節的高可靠性。

附圖1是目前已有的變頻電源遙控配電實現方案，假定電源的四臺變頻器均工作正常，此時變頻器的狀態指示觸點閉合，先后接通主啟、副啟開關后，繼電器K31和K33先得電，并分別對繼電器K32和K34形成電氣互鎖。接通I路輸出和II路輸出開關后，繼電器K51和K53得電，輸出接觸器J1-1和J2-1吸合，I路主機(變頻器1)和II路主機(變頻器3)輸出供電。

當I路主機(變頻器1)出現截止式故障時(如過流保護)，其狀態指示觸點斷開，繼電器K31掉電，互鎖繼電器K32得電，繼電器K51斷電、繼電器K52得電，I路主機(變頻器1)輸出切斷，I路副機(變頻器2)輸出接通，實現故障自切換功能，同時維持無故障的II路電源工作狀態不變。

目前可遙控電源的網絡配電技術存在以下幾點缺陷：

(1)在變頻器未報故障，狀態觸點仍然閉合，但未特殊情況下可能出現單路無法獨立切換的問題；

(2)雙冗余網絡多采用主副并聯控制的設計方法，在接通狀態下若主機網絡故障，則會導致電源輸出無法正常斷開；

(3)對于電壓、電流、頻率等數字量指令信號，通常僅能通過單網絡(主網絡)實現調節功能。在這種情況下，主網絡回路中任意環節出現故障時，即喪失調節功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可靠且高靈活度的的冗余智能網絡配電切換技術。對于兩路輸出的應用模式，該控制技術允許各路獨立配電，能夠對電源的異常情況進行檢測并進行快速的無縫切換，且確保在各種異常下均能夠確保電源的正常輸出。

本發明目的通過如下技術方案予以實現：

提供一種基于冗余架構的智能網絡配電系統，包括：上位機、主控制單元、從控制單元、N個主配電鏈路、N個從配電鏈路，N≥2；

所述主控制單元包括主通訊鏈路、主控制器MCU、從控制單元供電控制器和2N個第一配電鏈路控制開關；所述主通訊鏈路用于實現主控制器MCU和上位機的通訊；主控制器MCU控制2N個第一配電鏈路控制開關的通斷；從控制單元供電控制器基于主控制器MCU發送的控制信號控制從控制單元的供電；

所述從控制單元包括從通訊鏈路、從控制器MCU、主控制單元供電控制器和2N個第二配電鏈路控制開關；所述從通訊鏈路用于實現從控制器MCU和上位機的通訊；從控制器MCU控制2N個第二配電鏈路控制開關的通斷；主控制單元供電控制器基于從控制器MCU發送的控制信號控制主控制單元的供電；