摘要：深圳京能紡系統(tǒng)集成有限公司的防閃絡后備電源系統(tǒng)，采用動力鋰離子電池儲能的方式為變頻器提供瞬時直流供電，維持變頻器的運行。因為在聚酯和長絲生產(chǎn)線中，控制系統(tǒng)使用的是UPS電源，因此這種電網(wǎng)閃絡對控制回路不會造成影響。
在夏季雷雨多發(fā)季節(jié)，電網(wǎng)會發(fā)生瞬時電壓跌落的現(xiàn)象，稱為電網(wǎng)閃絡，在很短的時間內(nèi)(0.5-1秒)電壓會產(chǎn)生很大的下降甚至完全斷電。在聚酯和長絲生產(chǎn)線上大量使用的變頻器會由于電網(wǎng)閃絡而產(chǎn)生欠壓故障。由于聚酯和長絲連續(xù)生產(chǎn)的特點，熔體出料泵和紡絲增壓泵瞬時停車會造成紡絲生產(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)電壓瞬時跌落的時間里(1秒左右)，能夠提供變頻器短時工作的能量。
深圳京能紡系統(tǒng)集成有限公司的防閃絡后備電源系統(tǒng)，采用動力鋰離子電池儲能的方式為變頻器提供瞬時直流供電，維持變頻器的運行。因為在聚酯和長絲生產(chǎn)線中，控制系統(tǒng)使用的是UPS電源，因此這種電網(wǎng)閃絡對控制回路不會造成影響。
防閃絡后備電源系統(tǒng)由若干子系統(tǒng)組成，主要包括：動力鋰電池組、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)各個子系統(tǒng)間的互相配合運行。PLC控制器采用赫優(yōu)訊公司的netPLC模塊。PLC的 功能是對電池的電量和充放電進行管理，將電池的電量控制在50%左右，以延長電池的使用壽命。PLC還管理著直流掛網(wǎng)原件(接觸器)的動作，檢測相應回路的變頻器的準備信號。netPLC基于赫優(yōu)訊netX技術，是即插即用的集成現(xiàn)場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標準的編程環(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)省維護時間。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定電池組的充電電壓、電流等參數(shù)，實現(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)檢測到變頻器得電后發(fā)送過來的“準備好”信號后，由PLC控制相應的輸出接觸器閉合。
系統(tǒng)中還配置有人機界面，采用觸摸屏形式，PLC將電池組的相關數(shù)據(jù)(電壓，溫度，SOC等)、充電放電的相關操作和指示，放電時間等事件記錄，以及故障信息等發(fā)送到觸摸屏上進行顯示。
目前，京能紡公司的該套防閃絡后備電源系統(tǒng)，已經(jīng)在多個聚酯裝置的變頻系統(tǒng)工程上成功進行了實施，成為了非常成熟的防閃絡解決方案。
（德國赫優(yōu)訊自動化系統(tǒng)有限公司上海分公司）
