GCFW系列微机监控高频开关有源逆变系统说明书V10概要.docx

GCFW系列微机监控高频开关有源逆变系统说明书V10概要.docx

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GCFW系列微机监控高频开关有源逆变系统说明书V10概要

GFW系列微机监控高频开关有源逆变系统

中文使用说明书

珠海泰坦科技股份有限公司

产品概述

GFW系列微机监控高频开关有源逆变系统主要应用于蓄电池组的维护、活化、容量核定等场合，将蓄电池能量经变换后直接送至交流电网中，既能精确控制蓄电池组的放电电流又能减少能源消耗，改善工作环境。

该装置主要应用以下场合：

●发电厂、变电站直流电源系统蓄电池组活化放电；

●电信、移动机房通信电源系统蓄电池组活化放电；

●蓄电池厂商对蓄电池活化试验；

●电子负载；

●大型UPS电源蓄电池组维护活化试验。

使用条件

●海拔不超过2000m。

●周围空气温度不低于-100C，不高于+450C，在设备停用期间，周围空气温度允许为-250C～+50OC。

●周围空气最大相对湿度不超过98%（相当于周围空气温度为25°C时）。

●安装地基无剧烈振动和冲击，垂直倾度不超过5%。

●运行地点无导电或爆炸尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。

●周围空气温度变化率不超过5°C/h，相对湿度变化率每小时不超过5%。

室内使用，且通风良好

型号命名

●高频开关有源逆变模块

TEP-N□□/□□□—□—□

0：

与系统一起使用

使用场合

1：

单独使用

设计序号（依次以字母A，B，C…表示）

蓄电池组额定电压（V）

逆变模块额定输入电流（A）

高频开关逆变模块

当有源逆变模块与整流充电模块组合在一起使用，组成GCFW系列微机监控高频开关整流逆变电源系统时，有源逆变模块的运行控制由系统监控单元完成；当有源逆变模块单独使用或单独组系统时，加装独立的有源逆变微机监控单元，控制有源逆变模块运行。

●有源逆变微机监控单元

TEP-NI-□

设计序号（依次以字母A、B、C…表示）

有源逆变放电监控单元

●微机监控高频开关有源逆变系统

GFW-□□□/□□□-G（X、Y）

G：

固定式、柜式；X：

便携式；Y：

移动式

蓄电池组电压（V）

蓄电池组容量Ah或系统额定电流（A）

微机监控高频开关有源逆变系统

注：

当有源逆变模块与整流充电模块组合在一起使用时，组成GCFW系列微机监控高频开关整流逆变电源系统。

逆变模块介绍

1．技术指标

●额定输入电压：

DC180~264V或DC90~132V或DC41~56V

●额定输入电流：

10A20A

●交流输出电压：

AC187~253V

●输出频率：

50HZ±1%

●放电稳流精度：

≤±0.5%

●放电电流纹波系数：

≤1%

●注入电网电流畸变率THD：

≤5%

●不均流度：

≤3%

●效率：

≥82%

●设备噪声：

≤55dB

●重量：

16kg

●冷却方式：

强迫风冷

●外型尺寸：

329×180×436mm（高×宽×深）

2．产品特点

●目前国内唯一通过电科院电力设备及仪表质量检验测试中心（检字2003年第021号）型式试验的设备。

●采用高频零流软开关技术实现有源逆变，无工频变压器，体积小，重量轻，控制精度高。

●直接将蓄电池能量反馈回电网，功率因数接近1.0，2～19次谐波含有量＜5%。

对电网无污染。

●与电网两极锁相，无环流设计，对电网断电、扰动等现象不存在逆变颠覆。

●恒功率设计，在电网变化时能保证放电电流恒定（稳流精度≤±0.5%）。

●采用高频有源逆变模块无主并联均流技术，实现多台逆变模块并联。

●可通过模块外接端口控制逆变的起始/中止/恒流等放电管理。

●可单独使用，也可组屏或安装在小推车上，可配置微机监控单元TEP-NI、蓄电池端电压采集单元BMCU，组成放电系统，对蓄电池组进行有效放电管理。

●可通过后台软件对蓄电池组及每节蓄电池放电过程进行分析。

3．原理框图

直流输入滤波DC/DC变换SPWM逆变滤波交流电网

电压电流检测驱动驱动交流电压

电流检测

PWM控制SPWM控制保护电路

微机监控

4．保护功能

●当直流输入电压低于175±5V（90±3V、40±2V）或高于270±5V（135±3V、58±2V）时模块报警并关机保护。

●当交流输出电压低于187V或高于253V时模块报警并关机保护。

●过流保护：

当输入电流高于（1.1~1.2）Ie时，关机保护

●过热保护：

散热器温度达到85℃后，关机保护

5．配置原则

根据蓄电池的容量可采用多台逆变模块并联。

其配置原则为：

蓄电池容量Ah×0.1≤逆变模块额定输入电流×N。

如：

对200Ah蓄电池组，放电电流为20A，选用两台10A逆变模块并联即可。

6．逆变模块结构及功能

a）前面板图

（1）

·红灯（FAU）：

故障指示

　注：

模块未开机前，红灯亮，非故障。

·绿灯（PWR）：

工作指示

　逆变器正常工作时，此灯亮，否则不亮。

·黄灯（DCA）：

直流告警指示

　当输入直流电压过欠压时，黄灯亮。

·黄灯（ACA）：

交流告警指示

　当电网过欠压时，黄灯亮。

·电流调节（I-ADJ）

　调节单模块最大限流点0.2Imax-Imax连续可调。

顺时针调节电流变大，逆时针调节电流变小。

·交流开关

开关向上拨，交流接通；向下交流断开。

·直流开关

开关向上拨，直流接通；向下直流断开。

·面板启动开关

ON为启动开关：

当交流与直流开关合上时，按下ON按键，机器开启。

OFF为停止开关：

当机器在运行时，按下OFF按键，机器停止工作。

注：

在断开交流开关或直流开关前，必须按下OFF开关先让机器停止工作后，断开电源开关。

b）后面板图

（2）

·交流电源插座

接单相交流电网，左边竖排接电源一个极，右边一排接电源的另一个极，不必

区分火线与零线。

·直流电源插座

接直流电源输入，左边竖排接电源一个极，右边一排接电源的另一个极，不必

区分电源的正负极。

·安全接地

接地采用M5螺栓，应良好地接地，以保证安全。

·并接端口及管脚功能

两端口由模块内部并联在一起，当N个模块并联时，把并接端口连接在一起，

联线方式如图（3）、图（4）。

c）1～15脚功能见图（4）

·5、13脚：

为外部调流端口，5脚接正极，13脚接负极，电压范围为2.5～5V，对应输入

电流为5A～10A。

当5、13电压低于2.2V时，外部调流不起作用，此时输入

电流由面板I-ADJ设定；当5、13电压大于2.2V时，I-ADJ不起作用，输入

电流由5、13脚电压决定。

·6、14脚

为外部关机端口，14脚接正极，6脚接负极，电压为12V。

·7、8、11、15脚

为模块告警模块、故障信号输出端口。

7脚为蓄电池电压过欠压告警端，8脚为模块故障端，11脚为模块告警端，15脚为告警及故障公共端子。

·1、2、3、4、9、10、12脚为空脚

5．安装调试

a）安装前准备

电源开箱后检查下列内容：

·产品铭牌确定该机型是否与订货相符合；

·合格证出厂检验报告安装使用说明书是否齐全；

·检查电源是否因运输而造成损伤如有异常请及时与供应商联系处理；

·检查外观有无损坏，当外观完好时，方可安装；

·注意检查电源连接线的接法，防止接错引起电源短路。

注：

模块出厂时，电流输出已调到最大值。

若模块并联应用，请把面板I-ADJ

调到最大（顺时针）。

6．系统安装

将电源模块插入机柜，接好接地螺栓，模块底座上有导轨，导轨安装在机柜上，导轨与模块之间可以用　4个M6螺栓固定。

·交流电源空气开关和直流电源空气开关打到OFF；

·插入电源连接线；

·插入并接线，并拧紧螺钉；

·确认外部控制及各连接线正确无误后，把交流电源空气开关与直流电源空气开关打到ON；

·观察各指示灯状况，确认无任何告警的情况下，按下面板ON开关，开启机器，绿灯亮，表示正常工作；

·如果组屏，请把面板I-ADJ调到最大。

各模块的输出可以根据系统的大小分到三相电网中，以保证三相电网的平衡。

7．调试

TEP-N系列高频开关逆变模块可以单独使用，也可以与我公司生产的GZDW

型微机控制高频开关电源直流系统一起组成GCFW型微机控制高频开关整流逆变系统或单独与TEP-NI监控模块一起组屏，组成独立的放电装置。

·恒流实验

先合上交流电源开关,再合上直流电源开关,启动面板的电源按钮,在没有告

警的情况下,调节面板上I-ADJ电位器或通过监控单元进行限流调节试验

注意：

当逆变模块输入电流外控时，电位器I-ADJ不起作用。

·均流试验

有多个模块并联时，输入电流大于30%总电流时，模块处于均流状态，各模

块不均流度≤3%。

8．逆变电源模块成套性

·并接线一条

·使用说明书一份

·合格证一个

·维修卡一个

·设备清单一张

9．包装运输保管

·模块采用纸箱包装。

运输过程中，不应有剧烈振动、撞击和倒置；

·设备在保管中应放于通风良好的场所，避免高温、尘埃和金属粉末多的场所，并有防雨、防水、防　潮、防日晒等措施。

五、系统

GZDW-N（GCFW-N）系统高频开关有源逆变放电装置，主要由TEP-N系列高频

开关逆变模块、TEP-NI监控模块等组成，其典型接线及柜面布置见图5、图6。

六、监控模块功能介绍

微机监控单元采用大屏幕液晶屏，全中文显示。

友好的菜单式人机操作界

面，完成对系统运行参数和工作状态的监控。

1．前面板

2．按键及显示

a）无告警时显示数据第一屏。

（数值为虚拟示意数据）

电池电压：

220.5V

电池电流：

10.0A

放电时间：

01：

56H

放电容量：

19.5AH

放电状态：

放电

2003.6.1015：

36：

43

在此屏按确认键，开始放电或停止放电。

注意开始放电时，放电时间及放电

容量从零开始计时，因此，若放电过程中由于某种原因中断放电后又继续放电，放电时间及放电容量从新开始计时。

最后一行数据为时间。

按翻页键进入下一屏。

b）数据屏第二屏（数值为虚拟示意数据）

交流电压UA：

380.6V

交流电压UB：

381.8V

交流电压UC：

379.3V

交流电流IA：

10.7A

交流电流IB：

9.8A

交流电流IC：

10.3A

c）有告警时，系统会自动从显示数据屏迅速跳到告警屏。

（告警屏为虚拟，一屏最多可显示5个告警）

！

交流输出欠压

！

电池电压过高

！

模块故障

按翻页键可进入数据第一屏。

3．设置

按“设置”键，进入系统菜单操作屏。

1．放电曲线

2．电池巡检

3．告警记录

4．系统参数

5．通道校准

按“▲”键或“▼”，可上下移动光标，选择相应的菜单。

a）选“放电曲线”，按“确认键”，进入。

从放电开始至放电结束，蓄电池组电压、电流随时间（24h）变化曲线。

按“设

置”键返回“系统菜单屏”。

b）选“电池巡检”，按“确认键”，进入（当配有电池巡检装置时，有此功能）。

电池巡检

UB1：

220.8VUB2：

221.3V

IB1：

16.7AIB2：

15.8A

TB1：

24.3℃TB2：

25.2℃

TB3：

24.6℃TB2：

25.1℃

TB5：

24.1℃TB2：

25.4℃

TB7：

24.3℃TB2：

25.2℃

UB1表示第一组蓄电池组电压；IB1表示第一组蓄电池电流；

UB2表示第二组蓄电池组电压；IB2表示第二组蓄电池电流；

TB1~7表示第一组蓄电池组4处特征点温度（选项）；

TB1~7表示第一组蓄电池组4处特征点温度（选项）。

按“翻页”键，进入下一屏。

电池一组

01：

2.39602：

2.43803：

2.387

04：

2.29905：

2.37706：

2.386

07：

2.33608：

2.37509：

2.397

10：

2.36611：

2.389V12：

2.388

13：

2.35614：

2.379V15：

2.376

16：

2.33817：

2.36618：

2.366

19：

2.36820：

2.36021：

2.363

按“翻页”键，继续查看蓄电池电压直至最后一节电池。

然后继续查看第二组蓄电池（如果有）。

蓄电池节数设置在“系统参数”屏设置。

电池二组

01：

2.379V02：

2.388V03：

2.386V

04：

2.334V05：

2.368V06：

2.348V

07：

2.366V08：

2.355V09：

2.347V

10：

2.378V11：

2.386V12：

2.373V

13：

2.389V14：

2.368V15：

2.377V

16：

2.339V17：

2.347V18：

2.397V

19：

2.376V20：

2.379V21：

2.348V

至此，蓄电池巡检参数显示完毕。

按“设置”键返回“系统菜单屏”。

注:

TEP-NI监控单元可以通过RS485口与蓄电池端电压采集单元BMCU-A或蓄

电池巡检装置TEP-B通信，对蓄电池组端电压进行监测，订货时请注明。

c）选择“告警记录”菜单，按“确认”键进人以下屏。

告警记录

NO.003

2003-06-1010：

37：

48

！

交流输出过压

NO.003表示是第3条告警记录，时间是2002年6月10日，10点37分48秒，

告警内容是：

交流输出过压。

按“▲”或“▼”键，可逐条查看告警记录。

最多能够保存255条告警记录。

按

“设置”键，返回系统菜单屏。

d）选择“系统参数”菜单，按“确认”键进入下屏，输入正确口令，按“确认”

键，进入下屏。

系统参数

电池一组：

54电池二组：

0

电池温度：

2系统电压：

300

通讯地址：

001通讯速率：

9600

通讯方式：

RS232通讯规约：

0

系统口令：

2345

系统时间：

2003-06-1013：

26：

25

按“翻页”键，进入下屏。

系统参数

停止电压：

198.0/1.800

放电电流：

020.0

放电时间：

0010

交流过压：

430.0交流欠压：

330.0

电池过压：

260.0电池欠压：

190.0

告警差压：

0.020告警温度：

060.0

●系统电压量程范围：

根据蓄电池电压可设为300V、200V和100V。

●电池一、二组：

当接有蓄电池巡检装置时，表示每组电池节数。

●电池温度：

每组蓄电池选择特征点温度路数，每组最多选4处。

●通讯地址：

通讯时本装置地址（应小于255，且不为0）。

●通讯速率：

串口通讯速率，可设为300、1200、2400、4800、9600bps。

●通讯规约：

可选择不同的通讯规约。

0：

泰坦规约

●通讯方式：

选择RS485/RS232。

●系统口令：

进入设置屏的口令。

●系统时间：

设置装置时间。

●停止电压：

蓄电池组电压降到此电压时，放电自动终止；当接有蓄电池巡

检装置时，若任一节电池电压降到如1.800V时，放电也自动终止。

●放电电流：

根据蓄电池Ah数，确定放电电流，一般按0.1C10A选择。

●放电时间：

允许蓄电池放电时间。

放电时间到，系统自动停止放电。

通过左、右键移动光标至所需修改处，用上、下键修改数据，然后按确认键保存，如修改成功光标自动右移一位。

修改完所有数据后按设置键返回显示状态。

按“设置”键返回系统菜单屏。

e）选择“通道校准”菜单，按“确认”键进入口令屏。

输入正确口令，按“确

认”键，进入下屏。

交流系数

UA：

1.200IA：

1.000

UC：

1.000IC：

1.000

UA：

230.9VIA：

9.8A

UB：

229.8VIB：

9.6A

UC：

228.7VIC：

10.3A

按“翻页”键，进入下屏。

直流系数

AUO：

1.000ZUO：

5000

AIO：

1.000ZIO：

5000

ATMP：

1.000ZTMP：

5000

UO：

220.4V

IO：

10.0A

TMP：

25℃

注：

“通道校准”在出厂前已调整好，现场一般不需要调整。

4．监控模块端子

监控模块端子见图（7）

监控模块端子说明见图（8）

●模块接口:

其功能与逆变模块相同，见图（4）。

●通讯口RS232/485:

2脚是接收口RXD（RS485A），3脚是发送口TXD（RS485B），5脚为地，用于与上位机通信。

●交流电压电流测量:

交流电压电流测量通过交流采样板（TEP-NI-AC）上的9芯D型经电缆与监控器交流测量9芯D型座相连。

交流采样板上J2为交流输入电压进线，从左到右分别为A、B、C、N三相四线交流电压进线。

●功能端子（从背面看，从左到右共24脚）：

1脚为蓄电池组电压测量正极、2脚为蓄电池组电压测量负极；3脚为蓄电池电流测量分流器输入-BFL；4脚为蓄电池电流测量分流器输入+BFL；5~8脚为输入信号采集备用端；9~10脚为D/A输出备用端；11脚是内部通讯RS485-端、12脚是内部通讯RS485+端，用于与其它智能设备如蓄电池巡检装置TEP-B、采集单元BMCU-A等通信。

13~20为继电器控制输出端；21~23为继电器告警接点输出端，其中21脚为蓄电池组过欠压或开关脱扣或熔断器熔断，22脚为交流输出过欠压，23脚为模块告警或故障，24脚为公共端。

5．蓄电池逆变放电管理

●一般标准恒流放电电流为蓄电池容量的0.1C10A，如对200Ah系统，放

电电流可设置为20A，放电容量采用安时计量。

●在对蓄电池进行核对性放电时，一般放时间可设为10h；放电终止电压

按1.8V乘蓄电池节数设置。

●当配有蓄电池巡检装置时，应对每节蓄电池放电终止电压进行设置，以

防过放电造成蓄电池损坏。

一般蓄电池放电终止电压可设置为：

a．对2V蓄电池：

蓄电池放电终止电压1.8V；

b．对6V蓄电池：

蓄电池放电终止电压5.4V；

c．对12V蓄电池：

蓄电池放电终止电压10.8V；

当任一节蓄电池电压降到上述电压或放电时间到时，放电过程自动终止。

●当直流系统只有一组蓄电池时，若需对此组蓄电池进行核对性放电，建

议按蓄电池容量的40~60%进行核容。

放电过程中，若有任何告警，放

电自动终止。

七、设备随机应带技术文件

系统电气原理图

GCFW-N型微机自控高频开关逆变放电系统安装使用说明书

GCFW-N型微机自控高频开关逆变放电系统二次接线图

出厂试验报告

合格证

设备清单

八、包装、运输及保管

●包装：

包装应使用能防潮、防尘、不受机械损伤的全封闭包装箱，逆变模块

与柜体分开包装运输，监控模块安装在柜体上。

●运输：

产品在运输中不应有剧烈振动、撞击和倒置。

●保管：

设备应存放在通风良好的场所，避开高温，尘埃和金属粉末物质，在存放场所应有防雨、防潮、防日晒措施。

附：

GZDW微机型高频有源逆变放电装置

通信规约

一、总则

本规约使用于上位机（或称主机）与一个或多个其它智能设备（或称RTU）

进行通讯，采用问答式通讯方式。

信息传输为异步方式，报文内容以字节为单位，附加起始位、停止位。

在信道传送顺序如下：

M

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

S

基本字节格式都是10位：

M：

停止位B0~B7：

数据位S：

起始位

二、报文格式

启动字符68H

数据长度L

控制域C

设备地址SADD

控制参数

数据D0

…

数据Dn

帧校验和CS

结束字符16H

1、数据长度L包括控制域、设备地址、控制参数、数据D0~Dn的字节个数。

2、帧校验和CS=控制域+设备地址+控制参数+数据D0+…+Dn的算术和（不考虑溢出位即256模和）。

3、设备地址为0FFH时为广播命令，所有设备都能响应，所以主机及设备禁用。

三、规约详解

1、报告数据：

主机RTU

启动字符

68H

数据长度

03H

控制域

70H

设备地址

SADD

控制参数

00H

帧校验和

CS

结束字符

16H

启动字符

68H

数据长度

15H

控制域

70H

设备地址

SADD

控制参数

00H

蓄电池电压UBAT

UBAT（L）

UBAT（H）

蓄电池电流UHM

IBAT（L）

IBAT（H）

交流输出电压UA

UA（L）

UA（H）

交流输出电压UB

UB（L）

UB（H）

交流输出电压UC

UC（L）

UC（H）

交流输出电流IA

IA（L）

IA（H）

交流输出电流IB

IB（L）

IB（H）

交流输出电流IC

IC（L）

IC（H）

设备状态

STATE

故障记录

SOE

帧校验和

CS

结束字符

16H

注：

1）电压、电流值均为16进制显示，电压单位为V，电流单位为A，

电压、电流=传送值/10。

2）设备状态字节STATE：

STATE=00H时，无故障；STATE对应位为1

时为故障，其定义如下：

STATE0：

蓄电池组过压；STATE1：

蓄电池组欠压；

STATE2：

交流输出过压；STATE3：

交流输出欠压；

STATE4：

逆变模块告警：

STATE5：

逆变模块故障。

3）故障记录字节SOE：

SOE=00H时，无新的故障记录；

SOE=0FFH时，有尚未送上去的新故障记录。

4）电流高位字节的最高位为0时为正值，为1时为负值。

2、读取故障记录：

主机RTU（控制参数为00H）

启动字符

68H

数据长度

03H

控制域

71H

设备地址

SADD

控制参数

00H/0FFH

帧校验和

CS

结束字符

16H

启动字符

68H

数据长度

F5H

控制域

71H

设备地址

SADD

控制参数

00H

故障记录1

年（H）

年（L）

月

日

时

分

秒

告警类型

通道号（L）

通道号（H）

告警值（L）

告警值（H）

0FFH

0FFH

0FFH

0FFH

…

故障记录n

设备状态

STATE

故障记录

SOE

帧校验和

CS

结束字符

16H

RTU（控制参数为0FFH）

启动字符

68H

数据长度

F5H

控制域

71H

主机地址

MADD

控制参数

0FFH

设备状态

STATE

故障记录

SOE

帧校验和

CS

结束字符

16H

注：

1）每条故障记录长度为16字节，告警类型55H为电压，54H为电流告警，

最后另有4个字节的附加字节，其它数值均为BCD码；

2）每次传送故障记录数不超过15条，如一次未能取完，可下次继续；

3）STATE、SOE意义同上；

4）主机下发帧控制参数为00H时为读取命令，为0FFH时为正确读取后的确认命令（设备只有在接收到确认命令后，发送记录的指针方才被刷新，以确保所有故障记录均能被主机完全正确的接收到），设备返回帧也不同。

具体操作可按以下步骤：

、主机在读实时数据时有SOE=0FFH后发读取命令：

控制参数为00H；

、设备送故障记录：

控制参数为00H；

、主机正确接收到后发确认命令：

控制参数为0FFH；

、设备刷新发送记