[發明專利]一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法

在審

• 申請號: 201710129629.X
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106886181A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 葉佳卓;黃飛;陳少林;胡磊;賴立海;丁敏;鄧焱文
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R31/08;G01R19/25;G01R21/133;G01R31/02
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1.一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：以FTU智能控制器為核心，由PWM模塊、可控硅驅動模塊、IGBT驅動模塊、人機接口(HMI)模塊、通信模塊、模擬量輸入(AI)模塊、數字量輸入(DI)模塊、數字量輸出(DO)模塊以及電源模塊組成。主要完成電壓信號、電流信號、開關狀態信號的采集，FTU實時工作狀態的檢測，故障處理及故障信息的遠程傳送和實現與饋線自動化監控中心和其它設備之間進行通信的功能。FTU智能控制器監測一條三相線路電壓、電流信號，當檢測到線路中出現過流、過壓、短路故障時通過RS485串行通信接口和CAN總線通信接口將故障信息發送至微機管理系統和饋線自動化監控中心，并通過CPU發出PWM信號驅動IGBT斷開真空斷路器；當檢測到線路中需要進行無功補償時通過CPU發出PWM信號驅動投切無功補償裝置，進行就地無功補償。FTU智能控制器工作時實時采集各個真空斷路器、無功補償裝置的開關狀態，并負責將狀態信息送到微機管理系統及饋線自動化監控中心。當線路故障切除，電壓電流恢復正常FTU智能控制器解除報警信息轉為實時監控。

2.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：FTU智能控制器的CPU模塊承擔數據采集、計算、邏輯判斷、定時、存儲等工作；可控硅驅動模塊用以投切無功補償裝置，IGBT驅動模塊用于真空斷路器永磁操動機構的驅動控制；人機接口(HMI)模塊包括液晶顯示模塊、鍵盤接口模塊、狀態指示燈模塊完成參數設置，顯示三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數的實時數據和HMI人機界面聲光報警及故障信息就地顯示功能；通信模塊承擔實現FTU智能控制器與饋線自動化監控中心、微機管理系統和其它設備之間的通信任務；模擬量輸入(AI)模塊用于三相電壓電流等信號的采集；數字量輸入(DI)輸出(DO)模塊用于輸入輸出分合閘信號、分合閘位置信號等；電源模塊用于為FTU智能控制器各模塊提供等級為24V，±15V、5V的高精度電源。

3.根據權利要求2所述的一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：模擬量輸入(AI)模塊通過霍爾傳感器將采集到的電壓信號、電流信號轉化為±5v的電壓信號，經過光耦隔離、放大電路、A/D轉換、數字濾波處理后送到FTU智能控制器。控制器收集的實時數據進行處理。

4.根據權利要求2所述的一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：FTU智能控制器控制器對收集到的數據信息進行判斷，當控制器檢測到系統或者開關故障，控制器通過RS485串行通信和CAN總線通信將相關故障信息發送到微機管理系統和饋線自動化監控中心，并啟動HMI人機界面聲光報警，同時通過繼電器輸出斷開下游用電設備。

5.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：FTU智能控制器實時監測配電系統的工作狀態，真空斷路器、無功補償裝置開關位置信號，當控制器檢測到無系統或者開關故障，線路中功率因數低于設定值需要進行無功補償時，FTU智能控制器通過CPU發出PWM信號驅動可控硅投入無功補償裝置直至線路中功率因數滿足設定要求。

6.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：當控制器檢測到無系統或者開關故障，線路中出現過流、過壓、短路故障時，FTU智能控制器通過CPU發出PWM信號驅動IGBT控制真空斷路器永磁操動機構使斷路器跳開直至線路中過流、過壓、短路故障清除重新合上斷路器。

7.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通電力網饋線終端設備控制方法，其特征是：FTU智能控制器控制器帶有1路RS485串行通信接口，1路CAN總線通信接口，方便實現控制器與微機管理系統和饋線自動化監控中心及其它設備之間的實時通信。