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目前，電力系統大量的綜合自動(dòng)化變電站的新建和改造，使得大量的直流電源屏在電力系統得以應用，為使系統配置合理，能更可靠、穩定的為變電站提高直流電源，確保變電設備的正常、可靠運行，其中為控制母線(xiàn)提供穩定直流電壓的調壓?jiǎn)卧ぷ鞯匚灰矘O其重要。 調壓?jiǎn)卧翰捎霉桄溄祲旱恼{壓方式，合閘母線(xiàn)的調壓容量按照合閘負荷的最大放電容量進(jìn)行配置，控制母線(xiàn)的調壓容量按照控制負荷的最大沖擊電流進(jìn)行配置。為了使系統簡(jiǎn)單、便于維護，通常采用合閘母線(xiàn)不使用調壓?jiǎn)卧苯邮切铍姵氐亩穗妷�，同時(shí)要求硅鏈具有手動(dòng)／自動(dòng)調壓轉換功能，使硅鏈在自動(dòng)調壓功能出錯時(shí)，轉換到手動(dòng)調壓，也可保證硅鏈的正常工作，確�？刂颇妇�(xiàn)的可靠供電。 基于A(yíng)TMAGE16單片機的直流電源屏硅鏈自動(dòng)調壓裝置將硅鏈、直流接觸器、電壓自動(dòng)檢測裝置等組合而成。該裝置根據控母電壓，自動(dòng)驅動(dòng)接觸器，通過(guò)接觸器的“分”/“合”，調節硅鏈的“ 投入”與“退出”，改變控制母線(xiàn)電壓，使其保持在額定值范圍內。該裝置也可運行在手動(dòng)調壓狀態(tài)，強制吸合或斷開(kāi)執行接觸器，調節輸出電壓。 ATMAGE16是高性能，低功耗的8位AVR微處理器，采用RISC精簡(jiǎn)指令結構，大多數指令執行時(shí)間為單機器周期，在運用在硅鏈自動(dòng)調壓這種慢速設備上它工作非常從容，它具有8路10位的模數轉換器，這是我們所關(guān)心的，因為自動(dòng)調壓涉及到兩路直流電壓的采樣，8路10位的AD已經(jīng)足夠了，勿需外擴AD芯片，它具有32個(gè)可編程的I./O口，足夠用來(lái)動(dòng)態(tài)顯示兩路三位數字的直流電壓以及人機接口，它的功耗非常低，在1MHz工作模式下，工作電流僅為1.1mA,芯片內部自帶看門(mén)狗電路，保證程序在跑飛情況下自動(dòng)回到正常程序軌道上來(lái)，下面是由ATMAGE16單片機構成的控制系統原理圖： 從原理圖上我們看出，用ATMAGE16單片機構筑的直流硅鏈調壓系統結構是非常簡(jiǎn)揵的，沒(méi)有很多的附屬芯片，具有非常高的可靠性。 硅鏈調壓系統主要由工作電源、顯示系統、AVR單片機、直流電壓檢測、執行系統等幾大單元組成。顯示系統由兩路三位共陰數碼管及ULN2003作為位驅動(dòng)，數碼管的段選通取至AVR的PB口，兩路數碼管上分別顯示的是電池電壓和控制母線(xiàn)上的電壓，AVR單片機是整個(gè)系統的核心，電池及控制母線(xiàn)上的電壓經(jīng)過(guò)電阻分壓分別送到單片機的PA0和PA1口進(jìn)行AD變換，獲得實(shí)際電壓值，獲取的兩路電壓經(jīng)過(guò)運算比較，取得應該驅動(dòng)的繼電器的I/O口的電平，執行系統根據計算得的I/O電平驅動(dòng)繼電器從而控制硅鏈上的多組二極管組合的導通與載止，從而在硅鏈上實(shí)現電壓變動(dòng)來(lái)確保在控制母線(xiàn)上電壓的基本恒定。 以上是程序主流程圖。系統編程的關(guān)鍵技術(shù)是要充分考慮到調壓系統是個(gè)慢速系統，調壓?jiǎn)卧灰藙?dòng)作過(guò)于頻繁，所以采樣時(shí)要求平均，避免干擾，取樣以后還需延時(shí)10秒后再采樣，兩次值的變化在極小的一個(gè)值以?xún)炔拍苷J為有效，否則再次采樣，直到采樣到正確值，這是為了避免電池在合閘母線(xiàn)上使用短時(shí)間虧電造成電池電壓波動(dòng)影響到控制母線(xiàn)。計算出的S值是直流硅鏈調壓的依據，S值必需采用施密特回滯曲線(xiàn)來(lái)判斷，即高位變動(dòng)閥值和低位變動(dòng)閥值，這樣做的好處是避免在某一固定點(diǎn)上繼電器頻繁動(dòng)作影響使用壽命。直流電源屏是變電站里的重要供電設備，因此降壓硅鏈程序的運行一定要穩定可靠，程序大循環(huán)中要加入看門(mén)狗電路，程序的編制要嚴格按照結構化程序來(lái)編制，以免程序跑飛。在自動(dòng)調節系統失效的情況下，系統還有手動(dòng)調節部份。 結述語(yǔ) 基于A(yíng)TMAGE16單片機的直流電源屏硅鏈自動(dòng)調壓系統采用先進(jìn)的單片機技術(shù)自動(dòng)調節控制母線(xiàn)上的電壓，具有調整電壓精確，反應迅速，可靠性高，線(xiàn)路簡(jiǎn)單，維護方便，造價(jià)低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應用 |
