GCFW系列微机监控高频开关有源逆变系统说明书V1.0

1、GFW系列微机监控高频开关有源逆变系统使用说明书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：l 发电厂、变电站直流电源系统蓄电池组活化放电；l 电信、移动机房通信电源系统蓄电池组活化放电；l 蓄电池厂商对蓄电池活化试验；l 电子负载；l 大型UPS电源蓄电池组维护活化试验。使用条件l 海拔不超过2000m。l 周围空气温度不低于-100C，不高于

2、+450C，在设备停用期间，周围空气温度允许为-250C+50OC。l 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）。l 安装地基无剧烈振动和冲击，垂直倾度不超过5%。l 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。l 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l 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

3、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。l 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l 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l 额定输入电压

4、：DC180264V 或DC90132V或DC4156Vl 额定输入电流：10A 20Al 交流输出电压：AC187253Vl 输出频率：50HZ±1%l 放电稳流精度：±0.5%l 放电电流纹波系数：1%l 注入电网电流畸变率THD：5%l 不均流度：3%l 效率：82%l 设备噪声：55dBl 重量：16kgl 冷却方式：强迫风冷l 外型尺寸：329×180×436mm（高×宽×深）2产品特点l 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。l 采用高频零流软开关技术实现有源逆变，

5、无工频变压器，体积小，重量轻，控制精度高。l 直接将蓄电池能量反馈回电网，功率因数接近1.0，219次谐波含有量5%。对电网无污染。l 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。l 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%）。l 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。l 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。l 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。l 可通过后台软件对蓄电池组及每节蓄电池放电过程

6、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l 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。l 当交流输出电压低于187V 或高于253V 时模块报警并关机保护。l 过流保护：当输入电流高于（1.11.2）Ie时，关机保护l 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

7、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

8、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。

9、·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）115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2.55V，对应输入电流为5A10A。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、

10、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6 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

11、最大（顺时针）。7 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。8 调试TEP-N系列高频开

12、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% 。9 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&

13、#183;维修卡一个·设备清单一张10 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 翻页左移 加确认右移减消音设置复位显 示 屏2 按

14、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2003.6.10 15：36：43 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

15、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UB1：220.8V UB2：221.3VI

16、B1： 16.7A IB2： 15.8ATB1：24.3 TB2：25.2 TB3：24.6 TB2：25.1 TB5：24.1 TB2：25.4 TB7：24.3 TB2：25.2UB1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；TB17表示第一组蓄电池组4处特征点温度（选项）； TB17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01：2.396 02：2.438 03：2.38704：2.299 05：2.377 06：2.38607：2.336 08：2.375 09：2.3

17、9710：2.366 11：2.389V 12：2.38813：2.356 14：2.379V 15：2.376 16：2.338 17：2.366 18：2.36619：2.368 20：2.360 21：2.363 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01：2.379V 02：2.388V 03：2.386V04：2.334V 05：2.368V 06：2.348V07：2.366V 08：2.355V 09：2.347V10：2.378V 11：2.386V 12：2.373V13：2.3

18、89V 14：2.368V 15：2.377V16：2.339V 17：2.347V 18：2.397V19：2.376V 20：2.379V 21：2.348V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. 0032003-06-10 10：37：48！ 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4

19、8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：2003-06-10 13：26：25 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

20、 电池欠压：190.0告警差压：0.020 告警温度：060.0l 系统电压量程范围：根据蓄电池电压可设为300V、200V和100V。l 电池一、二组：当接有蓄电池巡检装置时，表示每组电池节数。l 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。l 通讯地址：通讯时本装置地址（应小于255，且不为0）。l 通讯速率：串口通讯速率，可设为300、1200、2400、4800、9600bps。l 通讯规约：可选择不同的通讯规约。0：泰坦规约l 通讯方式：选择RS485/RS232。l 系统口令：进入设置屏的口令。l 系统时间：设置装置时间。l 停止电压：蓄电池组电压降到此电压时，放电自动

21、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。l 放电电流：根据蓄电池Ah数，确定放电电流，一般按0.1C 10A选择。l 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：1.200 IA：1.000UC：1.000 IC：1.000UA：230.9V IA： 9.8AUB：

22、229.8V IB： 9.6AUC：228.7V IC：10.3A按“翻页”键，进入下屏。直 流 系 数AUO： 1.000 ZUO： 5000AIO： 1.000 ZIO： 5000ATMP：1.000 ZTMP： 5000UO：220.4VIO： 10.0ATMP：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）l 模块接口:其功能与逆变模块相同，见图（4）。l 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。l 交流电压电流测量:交流电

23、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。l 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；58脚为输入信号采集备用端；910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。1320为继电器控制输出端；2123为继电器

24、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l 一般标准恒流放电电流为蓄电池容量的0.1 C10A，如对200Ah系统，放电电流可设置为20A，放电容量采用安时计量。l 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。l 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

25、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。l 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4060%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l 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。l 运输：产品在运输中不应有剧烈振动、撞击和倒置。l 保管：

26、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：MB7B6B5B4B3B2B1B0S基本字节格式都是10位：M：停止位B0B7：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16H1、数据长度L包括控制域、设备地址、控制参数、数据D0Dn

27、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UBATUBAT（L）UBAT（H）蓄电池电流UHMIBAT（L）IBAT（H）交流输出电压UAUA （L）UA（H）交流输出电压UBUB （L）UB （H）交流输出电压UCUC （L）UC （H）

28、交流输出电流IAIA （L）IA （H）交流输出电流IBIB (L)IB （H）交流输出电流ICIC （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；S

29、OE=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）0FFH0FFH0FFH0FFH故障记录n设备状态STATE故障记录SOE帧校验和CS结束字符16HRTU(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

30、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

31、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；、设备刷新发送记录指针并确认返回：控制参数为0FFH；、如有未取完故障记录可继续上述步骤。3、 校时：主机主机启动字符68H数据长度0AH控制域0FFH设备地址SADD控制参数00H时间年（H）年（L）月日时分秒帧校验和CS结束字符16H注：1）时间为BCD码2）在校时时，设备地址可为本机地址或广播地址（0FFH）3）校时命令无返回帧四、 与蓄电池巡检装置TEP-B通信当监控单元TEP-NI与蓄电池巡检装置TEP-B通信时，可通过上位机与监控单元RS232/485通信口通信，读取蓄电池巡检数据。注意，TEP-NI与TEP-B通信时，TEP-B系统参数设置中波特率必须设置为4800bps，通信规约为0号即泰坦规约。1、报告数据主机 RTU(控制参数为00H)启动字符68H数据长度03H控制域60H设备地址SADD控制参数0