貝加萊公司新近推出了一款針對(duì)電力行業(yè)應(yīng)用的多路數(shù)模混合功率模塊X20CM0985。該模塊集測(cè)量和并網(wǎng)同步功能于一體，可替代電力行業(yè)中常用的電力分析儀和同步控制設(shè)備。模塊測(cè)量精度高，范圍寬，量程范圍和并網(wǎng)同步參數(shù)可軟件設(shè)定。此模塊廣泛適用于風(fēng)電、火電、水電等領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、同步并網(wǎng)等功能。

圖1數(shù)模混合功率模塊X20CM0985

　　X20CM0985模塊是貝加萊公司X20系列產(chǎn)品之一，采樣數(shù)據(jù)通過X2X總線傳輸，高達(dá)12Mbps的傳輸速度，確保采樣的實(shí)時(shí)性，模塊可在B&R集成開發(fā)環(huán)境Automation Studio中進(jìn)行配置。

　　模塊的技術(shù)參數(shù)及功能：

　　1.技術(shù)參數(shù)

　　該模塊為數(shù)模混合模塊，端口及參數(shù)如下：

　　1.1數(shù)字量輸出

　　[X1端子] 輸出功能包括同步脈沖、電能計(jì)量、報(bào)警狀態(tài)、常規(guī)IO等

　　1.2模擬量輸入

　　[X2端子] 發(fā)電機(jī)側(cè)三相電流輸入端

　　[X3端子] 發(fā)電機(jī)側(cè)三相電壓輸入端

　　[X5端子] 電網(wǎng)側(cè)三相電壓輸入端

　　[X4端子] 同步主網(wǎng)1電壓輸入端

　　[X5端子] 同步主網(wǎng)2電壓輸入端

　　2.功能介紹

　　2.1測(cè)量功能

　　- 常規(guī)測(cè)量功能：作為一般的電力測(cè)量模塊使用，可多路測(cè)量

　　· 線電壓

　　· 相電壓

　　· 頻率

　　- 發(fā)電機(jī)側(cè)測(cè)量：并網(wǎng)模式時(shí)用來測(cè)量發(fā)電機(jī)側(cè)各項(xiàng)參數(shù)

　　· 相電流

　　· 電流均值

　　· 動(dòng)態(tài)電流均值

　　· 中性線電流

　　· 線電壓

　　· 相電壓

　　· 視在功率

　　· 有功功率

　　· 無功功率

　　· 頻率

　　- 同步主網(wǎng)監(jiān)測(cè)：發(fā)電機(jī)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)同步端口參數(shù)測(cè)量

　　相角差

　　電壓差

　　- 熱過流監(jiān)測(cè)

　　- 不平衡負(fù)載監(jiān)測(cè)

　　- 短路電流監(jiān)測(cè)

　　- 電壓不平衡監(jiān)測(cè)

　　- 勵(lì)磁監(jiān)測(cè)

　　2.2同步并網(wǎng)功能

　　該模塊最大的特點(diǎn)是具有同步并網(wǎng)功能，兩路同步主網(wǎng)端口可同時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機(jī)側(cè)的電壓、相位、頻率等參數(shù)。模塊內(nèi)部可比較判斷同步條件是否具備，當(dāng)網(wǎng)側(cè)和機(jī)側(cè)的電壓幅值、相位差、頻率差滿足一定條件時(shí)，激活并網(wǎng)功能，輸出脈沖信號(hào)觸發(fā)并網(wǎng)開關(guān)，使發(fā)電機(jī)回路輸出電能饋送到電網(wǎng)上。

　　典型應(yīng)用電路如圖2所示。

圖2 X20CM0985典型應(yīng)用電路

　　電路說明:

　　在電路圖中可以看出，模塊可以直接測(cè)量發(fā)電機(jī)定子和網(wǎng)側(cè)三相電壓，利用電流互感器改變發(fā)電機(jī)定子電流變比后接入模塊來測(cè)量發(fā)電機(jī)定子電流。另外，兩路同步主網(wǎng)端(Synchronization mains network 1和Synchronization mains network 2)監(jiān)測(cè)網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機(jī)側(cè)對(duì)應(yīng)線路中電壓、相位和頻率值。如果同步條件滿足則數(shù)字量端口DO4發(fā)出并網(wǎng)脈沖使主回路上開關(guān)合閘，電能饋送電網(wǎng)。

　　數(shù)字量端口DO1作為輸出繼電器使用，含一個(gè)開點(diǎn)和一個(gè)閉點(diǎn)。運(yùn)行中模塊會(huì)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)相關(guān)狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)如過壓、欠壓、超頻、欠頻、過流、短路、電壓電流不平衡和勵(lì)磁失效等狀態(tài)時(shí)，DO1會(huì)輸出高電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部電路動(dòng)作。

　　數(shù)字量端口DO2可輸出脈沖信號(hào)供外部電能計(jì)量用。

　　數(shù)字量端口DO3作為電網(wǎng)電流電壓監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)，當(dāng)模塊檢測(cè)到電網(wǎng)電流或電壓低于參考值時(shí)DO3輸出高電平信號(hào)。

　　數(shù)字量端口DO5和DO6無特殊功能，可作為一般輸出點(diǎn)來使用。

　　2.3工作模式

　　- 滑動(dòng)窗口同步模式

　　- 同步狀態(tài)監(jiān)測(cè)模式

　　- 低電壓非同步模式

　　在B&R集成開發(fā)環(huán)境Automation Studio中可對(duì)模塊功能及參數(shù)進(jìn)行一些設(shè)置，如工作模式、同步端口選擇、同步窗口參數(shù)、電流電壓放大倍數(shù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等等。

　　應(yīng)用領(lǐng)域

　　X20CM0985模塊可應(yīng)用于電力行業(yè)的電力系統(tǒng)同步裝置、電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)以及工廠自動(dòng)化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、同步并網(wǎng)等功能。靈活的參數(shù)設(shè)置使得該模塊應(yīng)用范圍更廣，適應(yīng)性更強(qiáng)。