分布式电源系统设计论文

时间:2024年02月25日

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来源:承哲彧

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以下是小编帮大家整理的分布式电源系统设计论文,本文共11篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到您。本文原稿由网友“承哲彧”提供。

篇1:分布式电源系统设计论文

1分布式电源并网对电压分布的影响

配电系统的基本单元是馈线。馈线的首端经过高压降压变压器与高压配电网相连接,末端经低压降压变压器与用户相连。我国馈线电压等级大多是10kV,每条馈线上线路成树状分布,以辐射形网络连接若干台配电变压器。馈线的不同位置分布有若干负荷,这些负荷种类繁多,随机性大,要准确地描述比较困难。为方便研究,文章采用静态恒功率模型来表示各节点的负荷。考虑到配电网电压较低,线路长度较短,设定以下假设条件:各节点负荷三相对称,三相线路间不存在互感。然后将所有线路阻抗均折合到系统电压等级,得出馈线模型。分布式电源的接入可以提高系统的整体电压水平,其接入位置与节点电压幅值密忉相关。相同容量的分布式电源接在配电线路的不同位置,对线路的电压分布产生的影响差别很大,接入点越接近线路末端节点对线路电压分布的影响越大,越接近系统母线对线路电压分布的影响越小。因此,在配电网规划及分布式电源接入系统设计时,需要根据分布式电源的性质、容量确定合理的接入点,确定合理的控制方式,只有这样才能改善线路的电压质量,提高供电可靠性。

篇2:分布式电源系统设计论文

2.1分布式电源的分类

一般可以根据分布式电源的技术类型、所使用的一次能源及和与电力系统的接口技术进行分类。按照技术类型可分为小型燃气轮机、地热发电、水力发电、风力发电、光伏发电、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎、燃料电池、太阳热发电、微透平等,按照一次能源可分为化石燃料、可再生能源;按照与电力系统的接口可分为直接相联、逆变器相联;按照并网容量分,可分为小型分布式电源和大、中型分布式电源。小型分布式电源主要包括风力发电、光伏发电、燃料电池等;大、中型分布式电源主要包括微型汽轮机、微型燃气轮机、小型水电等。

2.2微网技术简介

微网是一个小型发配电系统,由分布式电源、相关负荷、逆变装置、储能装置和保护、监控装置汇集而成,具有能量管理系统、通讯系统、电气元件保护系统,能够实现自我调节、控制和管理。微网既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。从其内部看,微网是一个个小型的电力系统。从外部看,微网是配电网中的一个可控的、易控的“虚拟”电源或负荷。微网系统如图3所示。

2.3将分布式电源组成不同类型的微网

目前,比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。在城镇配电网中,风力发电、燃料电池、光伏发电发电容量远小于配网负荷,对于这些小容量的分布式电源,采用与附近负荷组成微网的形式并入配网系统,通过技术措施使微网内的发电功率小于其负荷消耗的功率,使这些“不可见”的分布式电源完全等效为一个负荷。针对发电出力达到最大、负荷功率最小的工况,根据发电出力与负荷消耗功率的差值及持续时间计算出需要存储的电量,该电量作为储能装置容量的一个约束条件,再考虑其他的约束条件,为微网配置容量合理的储能装置。当出现发电出力大于负荷消耗功率时,将这部分电量存到储能装置中,在负荷功率高于发电出力时,再将这部分电量释放掉。大型的微型燃气轮机多用于需要稳定的热源、冷源的工商企业,以实现热、电、冷三联供,这些企业的负荷稳定,易于预测。微型燃气轮机的发电功率由用户对供热和供冷的要求决定,发电功率也易于预测。这样,以这些微型燃气轮机为分布式电源的微网是可控、易控的。将分布式电源纳入到微电网,并将其分为纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网两种,有效的解决了分布式电源潮流不可控的难题,给配电网的调度、运行带来的极大的方便。

2.4微电网接入系统方案

纯负荷性质的微网在配网中是一个内部带有电源的负荷,将其接入到配网馈线的中间至末端,可有效地改善配电网电压分布,降低配电网网损。当微网内分布式电源突然故障或者失电时,由配电网对微网内的负荷进行供电,此时配电线路潮流增大,微网内的电压会发生跃变,如电压幅值变化超过用电设备允许值,将会对用电设备造成损坏。针对这种情况,可以利用微网内的储能装置将存储的`能量进行逆变,有效地支撑电压,避免产生电压跌落,减少电压波动,有效的保护用电设备。当配电网失电时,微网自动脱网孤岛运行,孤岛的运行方式由微网内部自行控制,对配电网的故障分析、检修、试验不产生影响。对于发电、负荷可控的微网,尤其是容量较大的,在配电网规划及接入系统设计时,需统一考虑中接入位置对配电网电压、继电保护、安全自动装置的影响,需要进行充分的论证,必要时可采用专线接入系统,以确保配电的安全、可靠运行,充分发挥分布式电源的经济效益和社会效益。

3结束语

文章分析了分布式电源接入配网后对电压的影响,并根据分布式电源的不同性质,利用微电网技术,将分布式电源纳入到纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网,解决了分布式电源潮流不可控的难题,并在配网规划中,对这两类微网接入配网馈线的位置提出建议,达到了改善配电网电压分布、降低网损的作用。影响分布式电源接入系统的因素很多,比如短路电流、继电保护、安全自动装置等,需要在今后继续研究。另外大容量储能技术不成熟是制约分布式电源应用的关键因素,待大容量储能解决后,分布式电源将更加广泛的应用。

篇3:广播电视发射台备份电源系统设计论文

广播电视发射台备份电源系统设计论文

前言

结合备份电源系统的相关设计与安装经验看,备份电源系统一旦发生故障,在很长时间内将难以恢复正常,造成非常严重的后果,如何保证备份电源系统的设计与安装趋于合理化和规范化,是发射台安全用电的重要保障。基于此,国家出台了《广播电视安全播出管理规定》来为电视台的各项技术的安装及其管理提供指导性意见,某电视台为了解决备份电源系统的设计与安装问题,按照《广播电视安全播出管理规定》使备份电源系统的设计与安装更加合理,从设备选型、机房设计、发电机组、排气系统、附属设施五个方面设计与安装备份电源系统,从而达到国家规定的标准。

一、设备选型是备份电源系统设计与安装的关键性步骤

备份电源系统的设计与安装的第一个关键性步骤就是设备的选型,对设备要求最高的性能就是其稳定性要达到机房所需的功率要求[2]。这是因为广播电视发射台的高、低进线开关均有人工和自动倒换功能,同时工作人员的专业能力也比较强,在此情况下,发射台出现停电的现象并不多。该广播电视台结合自身的实际与发电机组的.性价比选择使用康明斯发电机组,其型号为BF-C220,主用功率为160kW/200kVA,备用功率可达176kW/220kVA,既可以满足发射台的设计与安装要求,也可以节省经济成本。该柴油发电机组的控制屏如下图所示。百变标准型机组控制屏此种柴油发电机组使用液晶显示屏和百发控制器,控制器的功能相较于其他型号来说比较齐全,可支持中英文显示油机参数和各设备的电量,且操作也非常简单。同时,此种柴油发电机组的也具备多种保护功能,比如超速、电压低、过流、油压低、水温高、频率低等。在油机进线联络柜的选择方面,该发射台低压柜的选择与原来低压柜的型号相同,油机供电切换采用人工倒换的方式,主断路开关使用450A施耐德MasterpactMT智能断路开关。此外,如果广播电视的节目不是重点保护节目,则需要降低发射机的功率。

二、机房设计为备份电源系统运行提供一个安全的运行环境

该广播电视台的发射台并没有为柴油机的安装提供一定的空间,应发射台备份电源系统设计与安装的需要,计划将地下室抽风机房改造成柴油机房。

三、发电机组的安装是备份电源系统设计与安装的重要环节

发电机组的安装时备份电源系统设计与安装的重要环节,对于备份电源系统能否正常运行起着决定性作用,因此,发射台应当重视发电机组的安装。为了方便机组安装的连接工作,预留地下电缆管道通常是工作人员解决这一问题的办法,并且管道的位置与发电机的距离越近越好。

四、排气系统的安装是保持机房设备性能的有效手段

排气系统的安装不仅仅是安装发动机的消声器、法兰、波纹管、弯头等,重点是安装机房与机房外连接的排气管道。一般根据以往排气系统安装的经验,弯头数量与排气管的总长度对机组的使用影响巨大,弯头数量越少、排气管的总长度越短,机组的排气管压越小,反之,机组的排气管压越大。排气管压越小,机组的功率损失就会大大减少,既可以保证机组正常运行,也可以维持机组的性能良好,延长机组的使用寿命。

五、附属设施使备份电源系统设计与安装不可或缺的部分

该发射台的柴油发电机机房位于机房地下室,最大的自然环境因素就是潮气比较大,通常柴油发电机的设备对于环境的要求是常温、干燥,如果环境无法满足这个要求,就会不利于设备的使用,从而影响到柴油机控制电路。该发射台需要在机房内防止干燥剂,降低空气中的湿度。与此同时,为了方便工作人员及时了解发电机机房各种设备的工作状态,可以利用现代监控技术,在机房内设置摄像头,保证能够实时、全面地监控机房,完善发射台的系统监控系统,实现对发射机机房的动态监控。结束语综上所述,如何保证备份电源系统的设计与安装更加合理,要求广播电视发射台不仅要按照《广播电视安全播出管理规定》来执行相应的操作,还要结合自身的实际情况进行备份电源系统配置,达到备份电源系统设计的最佳效果,提高广播电视发射台备份电源系统运行的质量。该广播电视发射台在合理设计与安装备份电源系统之后,供配电系统出现问题的几率大大降低,最大程度地保证了该广播电视发射台的用电安全。

篇4:浅析基于云计算的分布式数据挖掘系统设计与实现论文

随着网络大数据信息处理技术的发展,对数据处理的规模不断增大,对数据信息处理的精度要求不断提升,采用云计算进行数据分布式网格计算,能提高数据的并行处理和调度性能,根本上提高数据的计算速度,因此,云计算成为未来大数据信息处理的主要趋势。在云计算环境下进行数据挖掘,是进行大数据信息特征提取和数据开采的基本技术,相关的算法研究受到人们的重视。文献采用云计算环境下分布式数据模糊C均值聚类的挖掘算法,在受到较强的毗连特征干扰时,数据挖掘的精度不高。针对上述问题,本文提出一种基于分布式自适应特征调度和高阶累积量后置聚焦的数据挖掘算法,并进行了仿真实验性能分析,得出了较好的数据挖掘效果的结论。

篇5:浅析基于云计算的分布式数据挖掘系统设计与实现论文

为了实现对基于云计算的分布式数据挖掘系统设计,其中,数据挖掘算法设计是关键,本文提出一种基于分布式自适应特征调度和高阶累积量后置聚焦的数据挖掘算法,假设数据信息流为,数据信息流通过噪声滤波,得到数据流聚类相似性函数表示为,其是一组准平稳随机的时间序列,对数据库中的存储信息流进行能量谱密度特征提取,得到输出数据x(t) 的第n 个宽频带分量,分布式自适应特征调度模型表示为:基于二元假设模型,构建数据库存储结构的检验统计量,通过经验模态分解执行数据库存储结构的区域的自适应筛选和更新,得到:云计算环境下分布式数据的数据挖掘的本体结构为一个五元组,其中,C 为云计算环境下分布式数据的概念集,I 是云计算环境下分布式数据的字符串实例集,通过四阶累积量切片进行数据库存储结构的特征压缩处理,降低存储的特征维数和数据冗余,结合高阶累积量后置聚焦,得到数据挖掘输出特征的四阶累积量切片:式中,表示存储空间的频谱特征伸缩尺度,可见,采用高阶累积量后置聚焦,有效提高了数据的精度。

2 嵌入式Linux的内核下数据挖掘系统设计描述

在上述进行了算法设计的基础上,进行数据挖掘系统的软件开发设计,基于云计算的分布式数据挖掘系统总体模型中,采用ST 超低功耗 ARM CortexTM-M0 微控制器,系统建立在嵌入式Linux 的内核平台上,系统包括程序加载模块、数据存储模块、数据缓存调度模块和数据通信传输模块等,通过配置CAN_IMASK 寄存器,采用LabWindows/CVI 进行数据远程控制和信息通信,基于云计算的分布式数据挖掘系统给用户提供一个简单、统一的系统调用接口,系统可配置4 路组联合Cache,基于云计算的分布式数据挖掘系统的寄存器系统时钟120 MHz。嵌入式Linux 的内核下数据挖掘系统通过VISA 软件接口发送Flash 设备上的文件系统内核到HP E1562D/ESCSI 数据硬盘进行数据存储,调用s3c2440_adc_read 函数,进行程序加载和基于云计算的分布式数据挖掘系统的嵌入式控制,使用Qt/Embedded 作为GUI,利用开源Linux 操作系统的.丰富网络资源,实现数据挖掘系统的远程通信信息传输和控制。

3 仿真实验

为了测试本文设计的基于云计算的分布式数据挖掘系统在实现数据挖掘中的优越性能,进行仿真实验,分布式数据信息采样的时宽为10 ms, 分布式数据的随机采样率为KHz,调控因子λ=0.25。根据上述仿真环境和参数设定,进行基于云计算的分布式数据挖掘系统的数据挖掘和处理性能分析,首先进行数据挖掘的输出时域波形采样,结果可见,采用本文算法进行数据挖掘的准确度较高,为了对比性能,采用本文方法和传统方法,以数据挖掘的准确配准性为测试指标,得到对比结果。实验结果表明,采用该方法进行基于云计算的分布式数据挖掘,数据挖掘的准确配准性能较好,系统的可靠性较好。

4 结束语

本文提出一种基于分布式自适应特征调度和高阶累积量后置聚焦的数据挖掘算法,并进行了实验分析。结果表明,采用该方法进行数据挖掘,数据挖掘的准确配准性能较好,系统的可靠性较好,具有较好的应用价值。

篇6:带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的设计研究论文

带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的设计研究论文

本课题的设计研究是基于超低功耗蓝牙协议的无线智能电源应用及管理系统,它由内置蓝牙4.0模块和温度及3D加速传感器的移动电源硬件产品,智能手机终端App,以及数据分析处理的云服务三者结合,在移动智能终端实现和硬件的无线互联及信息传输应用开发,在iOS平台实现对底层蓝牙4.0模块及接口的调用,对无线传输信号侦测及无线传输距离的设置,并根据应用逻辑进行应用行为开发及界面开发。研究使普通移动电源在充电功能基础上增加智能感知功能,并且能和用户的智能手机终端进行无线交互和控制,同时电源数据还可以通过网络在云端进行存储,将用户对移动电源的使用习惯、物品丢失等进行进一步分析,最终实现移动电源智能化、联网化。

1 设计背景

根据艾瑞咨询集团发布的中国智能终端规模数据,中国智能手机的保有量为7.8亿台,同比增长34.3%,预计到将达到11.3亿台;20手机出货量为3.9亿台,比上年增长21.9%,预计到20将达到5.2亿台,这就为智能手机相关的配件市场提供了更大的空间。据海外市场研究机构ABI Research数据显示,预期智能手机配件市场将在年成长至380亿美元。

在手机的配件中,电池占了很大的比重。而传统电池容量每十年才提高20%,与智能手机、平板电脑等高耗电量设备的普及速度不成正比,已无法满足科技发展和人们生活的需要。因此移动电源的出现和研究,极具价值。而目前,便携式移动电源仍需解决无法智能化和数据化等缺陷,因而本课题针对移动电源和手机易被盗、移动电源无法智能化和数据化等缺陷,以蓝牙4.0技术为核心,研究设计带定位系统的无线蓝牙智能移动电源。

2 设计原理与思路

2.1 设计原理

无线蓝牙智能移动电源是基于国际蓝牙组织发布的最新蓝牙4.0协议进行工作的,主要原理是应用了无线蓝牙技术和搭载传感器的集成电路通过手机上配套的App使得各个平台之间无线连接,并且可以充分利用云端的优势进行数据存储和分析以及进一步应用拓展。

2.2 设计思路

实现将蓝牙4.0作为物联网内各种设备的无线通信技术基础,自主研发智能手机的智能配件产品及配套的移动端App,实现智能配件和手机的无线互联及命令、数据传输,并基于超低功耗蓝牙技术结合各种传感器信息搜集,以及结合目前消费电子产品市场上具有广泛认知及销量的移动电源产品,并提供嵌入式集成电路开发、移动智能终端软件开发及云端计算及大数据量存储交互的一体化解决方案,真正实现电子产品智能化。

手机端App主界面可以获取和手机相无线连接的移动电源内部的诸多信息,包括:移动电源当前电量、对各种智能设备如手机或Pad预估充电次数、当前电源预计充满电所需时间等,并且具有电源和手机端进行无线连接或断开的设置按钮以及电源设置操作按钮等,还可通过按动移动移动电源home键遥控手机拍照。移动电源设置界面可设置各种移动电源状态或情况下的提醒(图1)。

3 设计制作与步骤

3.1 无线蓝牙智能移动电源的内部设计

无线蓝牙智能移动电源包括主控模块和分别与主控模块电连接的升压模块、充电管理模块、电量读取模块和通信模块;电芯通过电芯保护模块与充电管理模块、升压模块和电量读取模块电连接;充电管理模块连接有USB充电接口,升压模块连接有USB放电接口。

通信模块采用蓝牙模块,与主控模块电连接并与外部移动设备(如手机、笔记本电脑等)通信连接,用于为外部移动设备提供移动电源的电量信息和内部相关信息。内部相关信息包括电压信息、电流信息、温度信息等。

无线蓝牙移动电源和手机或Pad等外部移动设备之间的通信包含数据通信和命令通信两种:

(1)数据通信。主要是指从移动电源内部传感器读取的电源内部温度、3D加速度数据和电量控制模块读取的电源电压、电流、电量数据,这些数据可以实时传输到手机或Pad端,通过App的加工处理,以各种可扩展的应用展示给用户,或对用户操作进行提醒。

(2)命令通信。主要是指通过移动电源上按钮,对其触发相应的指令传输到手机或者Pad端,通过App对手机或Pad进行无线遥控操作,比如遥控照相、遥控连续拍照、遥控摄像、遥控录音、遥控触发手机铃声以找到手机等;同时还可以反向通过手机端App,发出命令,传输到移动电源上,触发电源报警铃声以寻找电源。

3.2 无线蓝牙智能移动电源的外部设计

(1)材料选用无线蓝牙智能移动电源以航空铝美合金为主要原材料,以充分保障电源散热。外观设计主要包括功能端口:充电接口、放电接口、Home键,以及电量指示灯。

(2)隐藏式卡口设计。在移动电源外部设置可隐藏式卡扣,方便移动电源用户在户外或需要一边充电一边使用设备时,能较方便移动电源固定。另外,移动电源的隐藏式卡扣还可以在用户收纳电源时夹在包袋内,避免四处滑动,难于寻找。如图2所示。

3.3 配套的智能手机端APP设计

配套的智能手机端APP的设计能支持iOS系统,这就需要iOS平台的蓝牙4.0配套协议逻辑实现。

主要在用户界面部分和蓝牙稳定性方面进行了设计:

主要电源信息实时显示部分作为主页面,实时向用户显示电源信息和根据基础信息计算出的应用相关信息;遥控拍照和摄像单独一个页面,提供拍照设置、前后摄像头选择、闪光灯选择等功能,并且支持多达15张照片连续拍摄。

蓝牙连接稳定性方面,每台电源设备有唯一编码,完全可以做唯一识别判断,本项目设计的iOS平台的App,能和多达8台电源设备同时进行连接,在20米范围内可以持续稳定连接,抗干扰性强,并且蓝牙连接在超过设定的安全距离报警后,当电源设备回到安全距离范围内,蓝牙连接可以迅速地自动重新握手建立连接,无需额外操作,连接过程对用户透明,提高用户体验。

3.4 制作步骤

硬件制作→APP交互流程设计→用XCODE软件进行app程序编译→功能ICON设计→绘制app界面并进行界面视效整体优化

4 创新性分析

带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的'设计是基于蓝牙4.0技术研发的移动电源硬件和智能手机终端App,通过两者和数据分析处理的云服务三者结合实现智能配件和手机的无线互联及命令、数据传输,并基于超低功耗蓝牙技术结合移动电源内部的传感器进行信息搜集,以及结合目前消费电子产品市场上消费者对于移动电源的需求,并提供无线充电、遥控拍照与手机上配套的App连接,在云端进行数据存储和分析,真正实现电子产品智能化。

4.1 理论与技术创新

本项目将蓝牙无线通信模块与传统消费电子产品相结合,在传统移动电源基础上,增加了蓝牙无线通信模块、温度传感器、3D加速度感应器,将传统移动电源产品进行了智能性扩展。硬件产品和智能终端App配套开发,使电源具有和智能手机之间进行数据传递和命令传递的能力,并且可以扩展多种相关功能以及用于进行终端用户使用模式的行为数据分析,最终实现移动电源智能化、数据化。

在技术上,带定位系统的无线蓝牙智能移动电源将蓝牙4.0作为物联网内各种设备的无线通信技术基础,验证了其稳定安全传输、远距离无线通信、低功耗、小体积、1对多的可行性和技术优势;成功搭建了云服务器集群,实现负载均衡,大数据量存储;在手机端iOS平台,实现对底层蓝牙4.0模块及接口的调用,对无线传输信号侦测及无线传输距离的设置,开发了支持蓝牙4.0协议的配套APP;解决一台移动智能终端和多台蓝牙4.0模块设备的连接,实现一对多的主从模式控制,实现了移动电源的智能化和联网化。

4.2 应用创新

(1)将物联技术和个人移动终端电子产品相结合,增加了电子产品智能化及附加值应用。

虽然目前移动电源产品兴起于,但技术含量低,移动电源本身除了作为应急充电电源外,不具备其他扩展功能和智能体验。而本项目设计将蓝牙4.0无线传输模块和传感器模块内置入移动电源的方式,在手机端开发配套App,实现智能手机和移动电源的无线互联以及数据、命令传输,并在基础上实现智能化功能扩展,为用户带来更好的体验。

(2)可以从智能手机端实时获取电源内部电量、温度、是否跌落等信息,并获取各种提醒,实现移动电源智能化,同时收集大量信息数据传送到云服务器,进行深入分析与处理。

目前市面上在售的普通移动电源无法获知在消费者中的实际使用行为,而本设计研究的带定位系统的无线蓝牙智能移动电源可以将用户电源信息、对电源的使用情况和行为等数据信息实时采集到手机终端,再通过网络传输到云端,进行存储,从大规模数据中进行分析。 例如,只要手机与移动电源分离达到20米左右,两者就会同时发出定位报警提示,用户都会收到及时提醒。也具备了防窃功能。

通过报警情况收集,在云端反映出用户的使用习惯,对经常发生手机或者电源遗失的地点等情况进行收集分析,从而推知在最容易发生物品遗失的地址,提前进行多种提示,避免损失。

(3)可以通过移动电源上按钮触发手机无线遥控拍照、摄像。通过蓝牙4.0无线传输协议,智能移动电源和智能手机之间除了进行数据的传输,可以进行命令的互相传输。在移动电源端硬件上设计的按钮,当手机和电源在安全范围内保持无线互联的状态下,可通过按动电源上的按钮,触发指令,控制移动电源通过中控模块向无线传输模块发出相应的命令,命令被手机端无线模块收到,并经过App的解析,根据当前App所设置是拍照或摄像状态,在手机端调用相应的拍照或摄像命令,即可实现通过移动电源无线遥控手机拍照或者摄像的功能。

(4)具有五重保护技术,可以实现低静态、持续全兼容和高效节能安全充电。所谓五重保护指的是过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及过温保护,通过内部数字化管理系统精准的计算出延迟时间,在电源过充、过放、过流、短路以及过温的情况下关闭电路,从而有效保护移动电源及充电电子设备的安全性。带定位系统的无线蓝牙智能充电电源可以高效节能充电、给其他电子设备充电并保持低静态充电,延长电池的使用寿命。

4.3 结构创新

(1)外部设计方面。本设计研究的带定位系统的无线蓝牙智能移动电源外观采用阳极氧化处理的航空铝镁合金材质,可以充分散热。同时外部设置了可隐藏式卡扣,方便用户固定移动电源。

(2)在电路设计方面。本项目电源的电路高度集成,各个模块排布充分考虑兼容性、干扰性、以及天线调优,内部电路板面积仅有50mm*20mm,并不占用电池体积,从而产成品体积小,定制5000mAh和10000mAh电芯配合电路板外观,整体电源体积小,仅有65mm*120mm;无线天线采用全方向性高增益天线,并充分调优,使得智能移动电源本身和智能手机之间可以保持最远距离60米的无线通讯距离,考虑到实际的防丢功能需求,从软件上进行设置,在防丢定位功能启用下,保持20米安全距离。同时可以支持全金属外壳,不会影响天线工作和信号传递。

篇7:分布式通用航空服务站系统探讨论文

摘要:文章主要从分布式通用航空服务站系统构建的意义及其功能与组成两个角度对文章主题进行了分析。所谓的分布式通用航空服务站系统的本质为一种地面设施系统,其主要功能在于对有关飞行方面的信息进行处理,并将其分类汇总,以为有关人员对于上述问题的研究提供参考。就目前的情况看,我国对于这一系统的构建已经取得了较为良好的效果,同时,系统的应用也对我国航空领域的发展带来了很大的价值。

关键词:分布式通用航空服务站;系统;功能;组成

随着社会对于通用航空要求的不断提高,传统的航空服务站中的诸多缺陷开始逐渐暴露出来,为了使我国的通用航空领域能够得到更大程度的进步,必须要提出相应的措施去解决其中存在的问题,这样才能使航空运输的安全性以及效率均得到不断的提高。分布式通用航空服务站系统的开发与应用能够有效的解决传统航空服务站中存在的问题,因此有必要对这一系统进行充分的研究。需要注意的是,CNS技术属于支撑系统运行的一个主要技术,因此对这一技术研究也非常必要。

篇8:分布式通用航空服务站系统探讨论文

分布式通用航空服务站系统构建的意义主要体现在能够解决传统航空服务站中存在的低效率以及低安全性的问题方面,同时,对这一系统进行构建也是社会经济与科技发展的必然要求。当前,技术水平已经成为了社会评价一个领域发展现状以及发展前景的主要标准,这一规律在国与国的范围内同样适用,作为一个国家软实力的主要体现,技术水平的提高对于一个国家整体综合实力的提高能够起到巨大的作用。分布式通用航空服务站的构建体现的便是我国航空领域技术水平的提高,另外,鉴于系统的应用对于交通运输效率以及安全方面的重要性,人民的生命以及财产安全也能够得到最大程度的保证。由此可见,有必要对这一系统进行构建。

篇9:分布式通用航空服务站系统探讨论文

以下文章主要从系统的整体构成、飞行情报中心、功能对比以及数据共享四个部分对分布式通用航空服务站系统的功能与组成方面的问题进行了阐述,希望能够为有关人员提供参考,具体情况如下所示:

2.1分布式通用航空服务站系统的功能与组成

分布式通用航空服务站系统主要包括专用数据中心、飞行情报中心以及服务站终端三个部分。其中专用数据中心包括一个,飞行情报中心与服务站终端则可以根据具体情况无限制的进行设置。服务站终端的主要功能在于将所获取的情报反应给飞行情报中心,对于服务站终端而言,其有权利对飞行情报中心的数据库进行访问,可以根据其数据库中的内容对有关飞行方面的种种信息进行获取。在收到情报之后,飞行情报中心会对数据进行整理,并与其他地区的情报中心进行沟通,从而实现数据的互相交换使用,以保证预测结果能够更加具有准确性。

2.2飞行情报中心

飞行情报中心的构成情况较为复杂,同时也与多方面存在联系。总的来说,与飞行情报中心之间存在联系的部门主要有管制中心、航空情报中心、通航用户以及服务站终端。第一、飞行情报中心会向管制中心提供综合监视数据,而管制中心则会向飞行情报中心提供必要的监视信息,这一过程需要通过ADS-B专线来完成。第二,飞行情报中心会向航空情报中心提供综合航空情报数据,而后者则会向前者提供永久性的航空资料,两者之间需要通过航空情报专线实现互相联系。第三,飞行情报中心会向通航用户提供通航服务信息,而后者则会向前者提供用户信息,两者之间的联系需要依靠互联网来实现。第四,飞行情报中心向服务站终端提供的数据与信息为综合性的,即前三者的`结合,而服务站终端所反馈的信息也是前三者的结合。需要注意的是,服务站终端、飞行情报中心与通航用户三者之间是互相联系的。

2.3功能对比

通过两者之间的对比可以发现,相对于服务站终端而言,飞行情报中心无论在空地通信、监视手段、数据处理或空中交通服务方面均具有较为强大的实现手段。总的来说,飞行情报中心的功能主要体现在以下方面:第一,能够实现数据的交换与融合。飞行情报中心能够将系统中各个部分的信息接收,并将所得到的信息传输到系统各个部分,这使得系统开始成为了一个整体,同时也就能够使不同的数据之间实现交换与融合,对于各部门之间的协同运作具有重要价值。第二,能够实现监视功能。飞行情报中心能够通过对定位等技术的应用实现监视功能,实践证明,其监视效果较为良好,同时也准确性也能够得到保证。第三,VA虚拟应用也是其一个重要功能。这一功能的价值主要在于能够实现监视数据与互联网数据之间的互联,而通过互联,前者能够对后者的数据随时获取,但需要注意的是,后者只能对前者的数据进行查看,而并不能获取,这是出于对监视数据安全性的考虑而采取的一种措施。第四,提高服务水平及其完整程度。飞行情报中心能够为飞行员提供诸多的参考数据,其中便包括对天气情况的转播以及对相应的咨询服务,通过这一功能,飞行员能够随时有效的获取最新的天气信息,同时也就能够在恶劣天气到来之前采取措施进行预防,因此也就能够避免出现飞行事故,对于航空运输安全性的保证具有重要价值。上述文章已经指出,监视数据与互联网数据两者之间是可以实现信息共享的,且处于对监视数据的安全性的考虑,后者并不能随意获取前者的数据,对此,需要应用图片中的系统去实施物理隔离。需要注意的是,数据交换的过程需要根据不同情况来具体实施。虚拟应用(VA:VirtualApplication)是实现隔离的主要设施,在服务器中会包含两张网卡,两者所负责的内容不同,通过在服务器中设置防火墙的方式,便能够完成对数据安全性的保证。

3结束语

通过上述文章可以看出,作为航空服务站功能实现的主要支撑性部分,分布式通用航空服务站系统的应用对于解决航空运输效率以及安全性方面具有重要价值。这一系统主要由服务站终端、飞行情报中心以及专用数据中心三个部分构成,每一部分所发挥的作用存在差别,但对于整个系统的运行而言均十分重要,对其功能与组成的了解,能够为有关人员对系统的操作以及应用提供基础,这样才能从根本上保证我国航空领域整体水平的进一步提高。

参考文献:

[1]李橙,朱楠,袁远.分布式通用航空服务站系统功能与组成研究[J].航空电子技术,(6):201-202.

[2]陈昕,李橙,徐丁海,等.通用航空服务站功能与组成研究[J].航空电子技术,(6):331-332.

篇10:UPS电源系统电力工程论文

UPS电源系统电力工程论文

一、UPS的作用

UPS电源的作用主要有两个:一是应急使用,防止突然断电而影响设备正常工作,给用电设备造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电力线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为用电设备提供高质量的电源。UPS的主要作用就是在电力供电系统停电时为用电设备提供不间断的供电,保证设备的正常使用。UPS主要由整流系统、储能系统、变换系统和开关控制系统四个部份组成,在电力供电系统供电时整流系统就是一个将交流电(AC)转化为直流电(DC)的装置,经滤波稳压后供给逆变器或者.给储能系统提供充电,起到充电器的作用。储能系统就是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个蓄电池串联而成,容量的大小决定了其维持放电(供电)的时间,主要功能是在电力供电系统正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部;在电力供电系统故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。变换系统是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置,它由逆变桥、控制逻辑电路和滤波电路组成。开关转换控制系统是一种无触点开关,用可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制,分为转换型和并机型两种,转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路电源到另一路电源的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与电力供电线路或多台逆变器的系统中。

二、UPS的使用管理

当我们在使用UPS电源系统的时候,应该掌握正确的使用方法,这样不仅可以对UPS电源系统起到保护的作用,也更有利于UPS电源系统的使用寿命。正确的管理UPS电源系统,可以从以下几个方面入手:

1、定期的对UPS电源进行检查

在使用UPS电源系统的时候,不仅要定期的对整个UPS电源的各个系统的主要元件进行检查,还要对UPS电池组的各个电池单元端电压与内阻进行检测。若发现其电池组的某个电池单元的端电压差值>0.4V或者内阻>0.08欧姆的时候,就应该对工作异常的电池单元断开其与电池组的接连导线,使用外置的独立充电器对工作异常的电池单元进行单独充电,将其充电电压(对12V蓄电池而言)保持在13.5―13.8V之间,充电时间控制在10―12小时。需要注意的是,UPS电源因为在运行使用的过程中,电池组内的各个电池单元的充电会不一致,可能产生电池单元的端电压以及电池内阻的不平衡,这些是无法依靠UPS电源系统内部充电回路对其充电而得到消除和校正的,若是没有及时的对以上不平衡的电池单元进行脱机均衡充电的话,其因素可能导致上述的问题更加严重,所以对其进行单独充电可以将本电池单元的内阻恢复到0.03欧姆之内,而在充完电的时候及时将电池单元接入到电池组中,用UPS充电系统进行统一充电。

2、首次充电

当使用新的UPS电源时,使用之前应该在无负载状态下直接对电池充电12小时左右。若UPS电源长时间处于浮充态,而没有发生放电操作时,这时整个UPS则为储电状态,若是这种状态保持太久,就可能会因为长期处于储蓄状态使电池功能下降,久而久之电池就会慢慢失效或者报废。建议在三个月左右的时间内采用UPS的电池向设备供电一次,使UPS的电池正常放电,电池放电电压一般控制在允许最低放电电压以上为宜。

3、充电时机的选择

为了防止UPS电源的电池单元因为长期充电不足而使UPS电源过早损坏,使用UPS的用户应该尽可能的将电池充电时间安排在夜间进行,从而保证电池在放电后有足够的时间和稳定的电压对电池进行充电。

4、使用UPS电源应防止过度放电

众所周知,在UPS电源的运行过程中,应该尽量的减少过度放电次数,因为电池的过度放电次数直接影响着电池寿命的长短,那么如何来控制UPS电源的过度放电次数呢?可以这样入手,当电力供电系统停电由UPS蓄电池组向其逆变器输出电流时,UPS电源一般情况下会有间隔4―5秒的时间发出一次警报声,提示用户UPS电源处于电池供电状态;当警报声的时间周期变得很短时,则表明电池已进入或即将过度放电状态,在这个时候,应该在UPS电源过度放电前做好应急处理,及时采用发电机组代替电力供电系统向UPS电源进行供电,从而可以避免UPS电池组的过度放电,如果UPS电池组的过度放电而没有得到及时有效的修复,将会减少UPS电池组的使用寿命。

5、选择合适的充电保护工作点

目前使用的UPS电源一般都是采用免维护式的密封蓄电池。充电系统基本上都是采用恒压载止充电回路,该电路可以对电池设置过压保护工作点,对电池起到了很好的保护作用,但是不可将保护工作点设置的过高或过低,因为保护工作点的高低可能直接导致电池的过充或者充电不足。在很多情况下由于充电保护工作点的选择不当,导致充电时对电池造成过流或过压,使电池寿命大减,严重时还会导致电池膨胀变形,甚至爆炸,直接威胁到人身和财产的安全。

6、保持室内温度

很多电池生产厂家,在生产电池的'时候,一般情况下都是根据不同环境温度来测定电池的工作环境,因此电池的工作环境对电池的储电容量有着直接的密切联系,UPS电源对环境温度的要求较高,一般为0~40℃,最佳温度为25℃±5%。温度过高,逆变器将会停止工作并报警,同时也影响电池的寿命;温度过低,将影响蓄电池的输出能力。夏季气温很高,若通风不好,设备本身运行所产生的大量热量不能及时排出,温度将迅速上升,若超过55℃,逆变器将停止工作。温度过高或者过低的工作环境,将直接影响着UPS电源系统的寿命和工作性能。

三、UPS的维护

在UPS电源使用过程中,不仅要正确的使用,还需要经常对UPS电源系统进行正确的维护与保养。从而提高UPS电源的工作寿命与可靠性。

1、定期进行维护

根据上述分析不难发现,UPS电源的工作环境直接影响着UPS电源的寿命与工作质量,所以在使用UPS电源时应当对其周围环境进行定期检查或检测,若是环境变化大,温度和湿度过低或过高可能直接对UPS的正常工作造成影响。同时还应该定期保养电池组,延长UPS电池组的寿命。

2、做好负载连接

UPS电源的负载连接正确与否是十分重要的,因为电池组的电流很大,在连接与维护的时候要使用绝缘效果好的专用工具,而在连接电路时,必须遵守产品说明书或使用手册中的有关规定,保证所接的火线、零线、地线符合要求,用户不得随意改变其相互的顺序,应按照地线、零线、火线的顺序进行正确可靠的连接。

3、注意事项

①严格按照正确的开机、关机顺序进行操作,避免因负载突然加载或突然减载使UPS电源的电压输出波动大,而使UPS电源无法正常工作。②严禁频繁地关闭和开启UPS电源:一般要求在关闭UPS电源后,至少等待6秒钟后才能再次开启UPS电源,否则UPS电源可能进入“启动失败”的状态,即UPS电源进入既无电力供电输出,又无逆变输出的状态。③禁止超负载使用:一般UPS电源的最大启动负载最好控制在满载80%之内,如果超载使用,在逆变状态下,经常会击穿逆变管。将UPS电源的负载控制在30~60%额定输出功率范围内较为合适。④电池的放电要求:一般UPS对电池放电有保护措施,但电池放电至保护关机后,电池又可以恢复到一定的电压值,但这时不要重新开机,否则会造成电池过放电,UPS的电池必须重新充电后才能投入正常使用。

篇11:智能化电源设计论文

智能化电源设计论文

1设计思路

随着电子设备对电源系统要求的日益提高,研究廉价的具有监视、管理供电电源功能的开关电源愈来愈显得必要。本文在综合考虑电源各种技术性能和对自身的安全要求以及开关电源性能的基础上,设计出了一种新型实用的带有过电压检测和保护装置的智能化电源。它具有以下几个特点:

(1)实际了对过电压的检测,并能记录每次过电压的瞬时值和峰值,可启动备用电源供电,实现对电子电路的保护作用。

(2)具有抗冲击能力强、使用寿命长、带液晶屏数字监视的特点,同时通过RS485通信接口与管理计算机通讯能实现“透明”电源的工作和保护等功能。

(3)能实时显示输出电压、电流的大小,过电压的次数、大小以及必要的参数设置信息。

(4)通过接口与后台或远端PC机实现数据传送。

智能化电源的核心由显示板、CPU板、通信板、备用电源板、过电压检测板、键盘、通信转接板组成。装置的关键是实现电压的峰值检测,尤其是过电压的检测。本文提出了一种基于单片机的过电压检测和峰值电压检测方法,实验证明它满足了对检测的快速性和精确性的要求。

2系统硬件设计

系统硬件框架如图1所示。在正常的情况下,220V的交流输入电压经过整流、滤波、DC/DC变换、稳压电路后可得到一个稳定的输出电压,基本上是一个开关电源;当有过电压时,过电压信号经过过电压检测电路检测和峰值电压保持电路保持,控制电源回路,断开正常工作的交流电路,同时通过计算机启动备用电源工作,以及完成对过电压的瞬时值和峰值的测量。

2.1过电压检测电路

过电压对于电源来说是一个非常有害的信号,雷电等引起的瞬时高电压如果不加遏制,直接由电源引入RTU(远程终端设备)则会影响其电源模块的正常工作,使各功能模块的工作电压升高而工作不正常,严重时会损坏模块,烧坏元器件(IC)。典型过电压形成的冲击电压脉冲如图2所示。

过电压保护的基本原理是在瞬态过程电压发生的时侯(微称或纳秒级),通过过电压检测电路对这个信号进行检测。过电压检测电路中主要的元件是压敏电阻。压敏电阻相当于很多串并联在一起的双向抑制二极管。电压超过箝位电压时,压敏电阻导通;电压低于箝位电压时,压敏电阻截止。这就是压敏电阻的电压箝位作用。压敏电阻工作极为迅速,响应时间在纳秒级。

过电压检测电路原理图如图3所示。当有过电压信号产生时,压敏电阻被击穿,呈现低阻值甚至接近短路状态,这样在电流互感器的原级产生一个大电流,通过线圈互感作用在副级产生一个小电流,再通过精密电阻把电流信号转变为电压信号;这个信号输入到电压比较器LM393后,电压比较器LM393输出高电平,经过非门A输出的控制脉冲1控制电源回路,断开开关电源电路,启动备用电源。控制脉冲2送到单片机的中断中,单片机控制回咱启动A/D转换,采样过电压的瞬时值。

2.2峰值电压采样保持电路

峰值电压采样保持电路如图4所示。峰值电压采样保持电路由一片采样保持器芯片LF398和一块电压比较器LM311构成。LF398的输出电压和输入电压通过LM311进行比较,当Vi>V0时,LM311输出高电平,送到LF398的逻辑控制端8脚,使LF398处于采样状态;当Vi达到峰值而下降时,Vi

2.3单片机控制回路

单片机控制回路如图5所示。它的主要功能是完成对过电压的瞬时值和峰值的检测、过电压次数的检测、电源输出电压和电流的检测,并通过键盘的操作显示出各个检测值的大小;同时通过485接口和上位机实现通讯,在有过电压的时候通过控制回路启动备用电源,实现对电源本身的保护。

3软件设计

系统软件主要由主程序、键盘扫描子程序、显示子程序和通信子程序等组成。图6是主程序流程图。

主程序由初始化、看门狗置位、键盘扫描子程序、中断子程序组成。主程序主要进行分配内存单元、设置串行口等器件的工作方式和参数,为系统正常工作创造条件。在主程序运行的过程中,通过按键可以显示检测的各个量的值;同时在系统过电压和干扰信号产生时,液晶显示屏会显示提示信息,使电源实现“透明”,便于电源的管理。在本系统中,键盘采用的是由P1口组成的3×3行列矩阵式键盘。由于键盘程序的技术已经相当成熟,所以具体过程不做介绍。

子程序中值得一提的是通讯子程序。为了实现与目前应用较为广泛的MODICON系列测控系统的接口,本系统选用了控制系统中较为通用的MODBUS协议进行通讯。MODBUS协议采用主-从通信方式,它规定把各个报文封装成对应的一帧数据,以帧为单位传输数据。主站发送的报文包括接收者地址、任务、任务数据、校验方式等内容;从站响应信息报文包括从站地址、所执行的任务、执行任务得到的数据、校验方式等内容。MODBUS协议有两种报文组成结构(又称传输模式),分别是ASCII(美国信息交换码)模式和RTU模式。同一MODBUS总线网络上的所有站点设备都必须使用相同的模式和对应的串口通信参数。本次设计采用的是RTU报文传送方式。RTU模式的报文字符由8位二进制编码组成,本设计方案的每个字符包含1位起始位、8位数据位和2位停止位(无奇偶校验)。RTU模式的报文的`报文字符必须以连续数据流的形式传送,每帧报文以至少3.5个字节时间的停顿间隔开始传输,同样以至少3.5个字符时间的停顿标志摄文传输的结束。通讯程序已经发展得比较成熟,具体的框图省去。通讯程序软件运行时随时倘中行口,若证实为上位机通讯请求,则发应答信号,实现“握手”,然后按上位机要求发送或接收数据。发送时,将本机检测的电压值、电流值向上发送,接收时则将上位机发来的系统设置参数进行差错判断后放入本机原设置单元,然后再由软件根据设置值进行相应处理。

经过电路板的设计、调试和程序的调试,证明了“透明”电源的可靠性。在调试的过程中做了大量的模拟过电压和冲击脉冲的试验来检测系统的性能。通过试验证明过电压保护电路和峰值检测电路可以迅速准确地捕捉过电压和冲击脉冲,并且电路的反映速度很好,可以检测到纳秒级诉干扰信号,并且电路的反映速度很快,可以检测到纳级的干扰信号。这些性能很好地满足了工业的需要,使得在有过电压和冲击脉冲产生的时候系统可以有效地保护电子电路;同时通过单片机和液晶显示屏可以实时显示这个电源的工作情况和性能,达到了“透明”电源的效果。而且在本设计中,电源系统通过通讯接口可以实现计算机在远程对整个电源监控,便于电源的管理,实现了“遥控”的性能。

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