小功率廣播電視發射臺站不間斷自動化供電的實現方法

楊建國

小功率廣播電視發射機作為地（州）及縣廣播電視節目的最后傳輸環節，在廣播電視節目的有效覆蓋工作中，有著十分重要的作用，擔負著把黨的方針政策傳到千家萬戶的任務。在廣播電視節目的播出管理工作中，廣播電視節目對高質量、不間斷播出有著非常嚴格的規定，實現“零”停播是各廣播電視發射臺站的總工作目標。在實際工作中，由于發射臺站的供電質量得不到有效的保障，因外電原因造成的停播事故時有發生，不僅影響各廣播電視臺站的安全播出，惡劣的供電環境還直接損壞發射機設備，造成直接的經濟損失。我們只要實現各臺站供配電系統的自動化和智能化，實現發射機的安全、穩定及高質量的供電，達到各供電線路之間的“零”間隙切換，才能徹底避免因供電不穩造成的停播事故及設備損壞。

1 小功率發射臺供配電情況分析

小功率發射臺站的供電系統一般包括以下3個供電源。①主供電線路：較為穩定的供電線路，該線路是發射機的主要供電線路。②備路供電線路：該供電線路是完全獨立于主供電線路的第二路供電線路。③自備發電機：是能夠滿足發射機供電要求，符合發射機用電技術要求的發電設備。

供電系統自動化實現的功能：在外線停電的時候保證發射機的零停播，給發射機提供穩定的不間斷電能。

由于發射臺站現有的供配電系統大部分具備主備供電線路的自動切換和發電機的自動啟動功能。這些功能只能實現發射機供電線路的自動切換要求，無法實現廣播發射的“零”停播要求。原因很簡單，用一般的機械開關實現貯備線路的切換需要一些時間，特別是主、備供電線路同時停電的，啟動發電機恢復發射機的正常播出需要更長的時間。所以我們要實現各供電線路之間的“零”間隙切換，必須增加一個滿足發射機短時間供電要求的不間斷供電設備，即能滿足發射機供電功率的蓄電池組及大功率逆變器設備組成不間斷電源（UPS），再通過相應的監測、控制執行模塊可實現各供電線路之間的“零”間隙切換。

2 小功率發射臺供配電系統的自動化思路

實現小功率發射臺供配電系統的自動化，首先我們對主、備供電線路的供電狀態及供電質量進行實時監測分析，判斷主備供電線路的供電狀態和供電質量。其次，實現發電機快速啟動及其工作狀態的實時監測判斷，再次配備一套能帶動臺站所有發射機的不間斷電源電源（UPS）。最后，利用嵌入式監控系統實現根據供電情況自動“零”間隙實現各供電源之間的自動切換。

（1）主、備供電線路工作狀態的實時監測模塊，如圖1所示：對主、備供電線路電壓、電流、三相電平衡情況、供電線路的電路電纜的表面溫度、變壓器的表面溫度等參數進行實時采樣，以上參數出現異態時，發出主路、備路或主備路供電線路出現異態申請。

圖1 主、備供電線路工作狀態的實時監測模塊

（2）發電機監測控制模塊：該模塊主要完成發電機的啟動、關閉及工作狀態的監測任務。

（3）大功率不間斷電源模塊：主要由蓄電池組及大功率逆變器組成。完成自動投入式墊補各電源切換時的短時間停電，保證發射機在外電供電線路切換或啟動發電機過程中的，連續不間斷播出

3 自動化功能的實現

嵌入式多路供電狀態監測及切換模塊是該系統的核心，它主要完成主路供電線路、備路供電線路、發電機供電線路及大功率UPS供電線路之間的無縫隙自動調度，保證發生外電故障時的發射機的正常播出，如圖2所示。

圖2 多電源之間的無間隙自動切換模塊的連接方框圖

工作過程：平時循環監測主、備路及大功率不間斷供電線路的工作狀態，當主路供電線路發生故障而備路供電線路供電正常時，快速切換到備路供電線路上供電；當主、備供電線路都發生故障時，系統快速接通到大功率不間斷供電線路上保證供電的同時，啟動發電機，發電機正常供電以后，再快速接通到發電機供電線路中，再繼續判斷主、備供電線路的供電狀態。一旦主、備路供電恢復正常、立即快速切換到主路供電線路或備路供電線路輸出（主路供電線路優先，快速切換開關的切換速度在0.2 s以內）。再關閉發電機。