小功率廣播電視發(fā)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(fā)射機作為地（州）及縣廣播電視節(jié)目的最后傳輸環(huán)節(jié)，在廣播電視節(jié)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(jié)目的播出管理工作中，廣播電視節(jié)目對高質量、不間斷播出有著非常嚴格的規(guī)定，實現“零”停播是各廣播電視發(fā)射臺站的總工作目標。在實際工作中，由于發(fā)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(fā)生，不僅影響各廣播電視臺站的安全播出，惡劣的供電環(huán)境還直接損壞發(fā)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(tǒng)的自動化和智能化，實現發(fā)射機的安全、穩(wěn)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(wěn)造成的停播事故及設備損壞。

1 小功率發(fā)射臺供配電情況分析

小功率發(fā)射臺站的供電系統(tǒng)一般包括以下3個供電源。①主供電線路：較為穩(wěn)定的供電線路，該線路是發(fā)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(fā)電機：是能夠滿足發(fā)射機供電要求，符合發(fā)射機用電技術要求的發(fā)電設備。

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

由于發(fā)射臺站現有的供配電系統(tǒng)大部分具備主備供電線路的自動切換和發(fā)電機的自動啟動功能。這些功能只能實現發(fā)射機供電線路的自動切換要求，無法實現廣播發(fā)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(fā)電機恢復發(fā)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(fā)射機短時間供電要求的不間斷供電設備，即能滿足發(fā)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(jiān)測、控制執(zhí)行模塊可實現各供電線路之間的“零”間隙切換。

2 小功率發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的自動化思路

實現小功率發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的自動化，首先我們對主、備供電線路的供電狀態(tài)及供電質量進行實時監(jiān)測分析，判斷主備供電線路的供電狀態(tài)和供電質量。其次，實現發(fā)電機快速啟動及其工作狀態(tài)的實時監(jiān)測判斷，再次配備一套能帶動臺站所有發(fā)射機的不間斷電源電源（UPS）。最后，利用嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)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(tài)的實時監(jiān)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(tài)時，發(fā)出主路、備路或主備路供電線路出現異態(tài)申請。

圖1 主、備供電線路工作狀態(tài)的實時監(jiān)測模塊

（2）發(fā)電機監(jiān)測控制模塊：該模塊主要完成發(fā)電機的啟動、關閉及工作狀態(tài)的監(jiān)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(fā)射機在外電供電線路切換或啟動發(fā)電機過程中的，連續(xù)不間斷播出

3 自動化功能的實現

嵌入式多路供電狀態(tài)監(jiān)測及切換模塊是該系統(tǒng)的核心，它主要完成主路供電線路、備路供電線路、發(fā)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(fā)生外電故障時的發(fā)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(huán)監(jiān)測主、備路及大功率不間斷供電線路的工作狀態(tài)，當主路供電線路發(fā)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(fā)生故障時，系統(tǒng)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(fā)電機，發(fā)電機正常供電以后，再快速接通到發(fā)電機供電線路中，再繼續(xù)判斷主、備供電線路的供電狀態(tài)。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(yōu)先，快速切換開關的切換速度在0.2 s以內）。再關閉發(fā)電機。