摘要：深圳京能紡系統(tǒng)集成有限公司的防閃絡(luò)后備電源系統(tǒng)，采用動(dòng)力鋰離子電池儲(chǔ)能的方式為變頻器提供瞬時(shí)直流供電，維持變頻器的運(yùn)行。因?yàn)樵诰埘ズ烷L(zhǎng)絲生產(chǎn)線中，控制系統(tǒng)使用的是UPS電源，因此這種電網(wǎng)閃絡(luò)對(duì)控制回路不會(huì)造成影響。
在夏季雷雨多發(fā)季節(jié)，電網(wǎng)會(huì)發(fā)生瞬時(shí)電壓跌落的現(xiàn)象，稱為電網(wǎng)閃絡(luò)，在很短的時(shí)間內(nèi)(0.5-1秒)電壓會(huì)產(chǎn)生很大的下降甚至完全斷電。在聚酯和長(zhǎng)絲生產(chǎn)線上大量使用的變頻器會(huì)由于電網(wǎng)閃絡(luò)而產(chǎn)生欠壓故障。由于聚酯和長(zhǎng)絲連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，熔體出料泵和紡絲增壓泵瞬時(shí)停車會(huì)造成紡絲生產(chǎn)線全線停車排廢，損失巨大。因此，需要有一種后備電源系統(tǒng)，能在電網(wǎng)電壓瞬時(shí)跌落的時(shí)間里(1秒左右)，能夠提供變頻器短時(shí)工作的能量。
深圳京能紡系統(tǒng)集成有限公司的防閃絡(luò)后備電源系統(tǒng)，采用動(dòng)力鋰離子電池儲(chǔ)能的方式為變頻器提供瞬時(shí)直流供電，維持變頻器的運(yùn)行。因?yàn)樵诰埘ズ烷L(zhǎng)絲生產(chǎn)線中，控制系統(tǒng)使用的是UPS電源，因此這種電網(wǎng)閃絡(luò)對(duì)控制回路不會(huì)造成影響。
防閃絡(luò)后備電源系統(tǒng)由若干子系統(tǒng)組成，主要包括：動(dòng)力鋰電池組、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電池管理系統(tǒng)、充放電器、PLC控制系統(tǒng)與直流分配系統(tǒng)等。系統(tǒng)原理圖如下圖所示。
其中，PLC控制系統(tǒng)是控制整個(gè)電源系統(tǒng)正常工作的核心，而PLC控制器又是控制系統(tǒng)的核心，能夠協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)間的互相配合運(yùn)行。PLC控制器采用赫優(yōu)訊公司的netPLC模塊。PLC的 功能是對(duì)電池的電量和充放電進(jìn)行管理，將電池的電量控制在50%左右，以延長(zhǎng)電池的使用壽命。PLC還管理著直流掛網(wǎng)原件(接觸器)的動(dòng)作，檢測(cè)相應(yīng)回路的變頻器的準(zhǔn)備信號(hào)。netPLC基于赫優(yōu)訊netX技術(shù)，是即插即用的集成現(xiàn)場(chǎng)總線通訊功能與邏輯控制功能的嵌入式模塊。用戶可以使用西門子公司STEP7編程工具編寫自己的邏輯程序，也可以使用CoDeSys或MULTIPROG等IEC-61131標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境。模塊上的PROFIBUS-DP主站接口，能夠?qū)崿F(xiàn)中小型PLC的性能來控制本地IO及分布式 遠(yuǎn)程IO。
另外，PLC模塊還需接收電池管理系統(tǒng)中每一節(jié)電池的電壓、溫度、內(nèi)阻、充放電電流以及SOC(充電狀態(tài)，也就是電量值)，這樣可以直接定位到故障電池的地址，方便快速判斷故障位置及類型，節(jié)省維護(hù)時(shí)間。專門定制的充電器(IGBT可逆式充放電裝置)回路可以精確度控制直流電壓和電流的大小，控制系統(tǒng)通過總線通訊方式可以設(shè)定電池組的充電電壓、電流等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電池的均充/浮充、恒流/恒壓等充電功能。將電池供電接入變頻器需要直流分配系統(tǒng)，控制系統(tǒng)檢測(cè)到變頻器得電后發(fā)送過來的“準(zhǔn)備好”信號(hào)后，由PLC控制相應(yīng)的輸出接觸器閉合。
系統(tǒng)中還配置有人機(jī)界面，采用觸摸屏形式，PLC將電池組的相關(guān)數(shù)據(jù)(電壓，溫度，SOC等)、充電放電的相關(guān)操作和指示，放電時(shí)間等事件記錄，以及故障信息等發(fā)送到觸摸屏上進(jìn)行顯示。
目前，京能紡公司的該套防閃絡(luò)后備電源系統(tǒng)，已經(jīng)在多個(gè)聚酯裝置的變頻系統(tǒng)工程上成功進(jìn)行了實(shí)施，成為了非常成熟的防閃絡(luò)解決方案。
（德國(guó)赫優(yōu)訊自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司上海分公司）
