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机电一体化系统概述机电一体化系统（Mechatronics System）是指将机械工程、电子工程和控制工程有机结合的一种综合性系统。
它融合了机械结构、传感器、执行器、电机、电子元件、控制系统和计算机等多种技术手段，实现了机械运动、能量转换和信息处理的一种智能化系统。
机电一体化系统的应用领域非常广泛，如机械制造、自动化生产线、汽车工业、航天航空、能源设备等。
机电一体化系统的组成包括多个子系统，如机械结构子系统、电子子系统、能源子系统和控制子系统等。
机械结构子系统主要由机械传动装置、机构部件和传感器等组成，它们协同工作，通过运动变换和能量转换实现特定的机械功能。
电子子系统则负责信号的采集、处理和控制执行器的工作，例如传感器可以感知环境信息，电机可以驱动机械运动。
能源子系统则是为整个系统提供能量，例如电源、电池或气压等。
控制子系统是机电一体化系统的“大脑”，通过对信号的处理和控制算法的实现，实现系统的自动化和智能化。
机电一体化系统的设计和开发需要考虑多种因素。
首先，需要对系统所应用的工作环境进行充分的分析和调研，包括温度、湿度、振动、噪声等，以便选择合适的机械结构和电子元件。
其次，需要对系统的功能要求进行明确，包括速度、精度、负载承载能力等。
此外，还需要对系统的可靠性、可维护性和安全性等进行全面的考虑。
机电一体化系统的应用领域非常广泛。
在机械制造领域，它可以用于自动化生产线的搬运、组装和装配等工作，提高生产效率和质量。
在汽车工业中，机电一体化系统可以实现汽车的自动驾驶和智能控制，提高行车安全性和舒适性。
在航天航空领域，机电一体化系统可以用于飞行器的导航、定位和控制，实现飞行器的自主飞行。
在能源设备领域，机电一体化系统可以用于风力发电、太阳能发电和水力发电等，提高能源利用效率和环境保护。
总之，机电一体化系统是一种综合性的系统，将机械工程、电子工程和控制工程有机结合，实现了机械运动、能量转换和信息处理的一种智能化系统。
智能变电站交直流一体化电源系统研究发表时间：2020-09-24T09:31:07.749Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第13期作者：陈俊杜[导读] 实际的生产成本开支也大大增加，产品质量以及产品的大规模化生产无法得到有效的实现。
广东电网有限责任公司中山供电局广东中山 528400摘要：通过整合交流电源和直流电源可以实现交直流电源的智能化运行，为供电用电的一体化提供解决指导，同时对于变电站的稳定运行还有着一定的助推作用。
基于此种情况，本文就对当前智能变电站交直流一体化电源系统进行研究和分析。
关键词：智能变电站；交直流一体化；电源系统一、常规一体化电源系统常规一体化电源系统主要由柜体、蓄电池组、高频开关电源模块、空气开关以及监控系统和各类表计以及传感器等多个组件共同组成。
在实际的工作过程中其主要存在着以下几个问题：第一，在实际的工作过程中，变电站中的一体化电源系统配置、监控系统等组件的正常工作在一定程度上受厂家、电力企业以及预期成本开支的影响。
在对其进行设计和生产的过程中，由于不同设备厂家项目需求各不相同，因此系统产品的标准也有着比较明显的区别。
且在此种情况下，实际的生产成本开支也大大增加，产品质量以及产品的大规模化生产无法得到有效的实现。
第二，在信息化时代背景下，一体化电源不断的对自身智能程度进行了提高，同时随着系统复杂程度不断的提升，馈线单元针对各类信息的检测功能种类也随之不断的增加。
而在此种情况下，二次电缆的数量、元器件的数量以及维护设备的难度也会大大增加。
与此同时，在实际的工作过程中，为了更好的满足现场维护工作的需求，运行单位需要保证部分重要元器件数量的充足性，但是由于一体化电源系统是由多个不同规格类型的元器件组成的，因此，相关的采购工作有着较大的难度。
例如，系统内部空气开关的断路器主要由框架、塑壳以及微型等多个不同的构件组成，且系统内部组成结构非常复杂，因此，需要购买并存储大量的货物，元器件购买的成本开支也会大大增加。
500千伏智能变电站站用交直流一体化电源系统组成与应用发表时间：2016-03-01T15:15:07.103Z 来源：《电力设备》2015年8期供稿作者：段涛贺洪柱庞海防[导读] 国网山东省电力公司检修公司山东济南介绍了500千伏智能变电站一体化电源系统的组成，在应用过程中与传统变电站站用供电系统的有明显优势。
（国网山东省电力公司检修公司山东济南 257000）摘要：本文以海口500千伏变电站为例，详细介绍了500千伏智能变电站一体化电源系统的组成，在应用过程中与传统变电站站用供电系统的有明显优势。
关键词：智能变电站；一体化电源0 引言00千伏变电站是当前全国各地电网的骨干网架，是各地区重要枢纽变电站。
变电站内的站用电源系统是保障变电站安全、可靠运行的基础，随着变电站综自化程度的越来越高，特别是智能变电站推广应用以来，提高变电站站用电源系统整体的设计、运行、管理水平尤为重要。
1 500千伏智能变电站一体化电源系统的组成山东电网在运的500千伏智能变电站中，站用一体化电源系统大致相同，主要由站用交流电源、直流电源、交流不间断电源（UPS）组成，并统一监视控制，共享直流电源的蓄电池组。
本文以海口500千伏变电站为例，简要介绍500千伏智能变电站站用一体化电源系统组成与应用。
2 站用交流电源2.1 组成及接线方式海口500千伏变电站中，35千伏#1及#2站用变分别接于35千伏#2、#3段母线上，#0站用变为站外电源供电。
#1、#2站用变为工作站用变，采用有载调压油浸变压器；#0站用变为备用站用变，变压器为干式无励磁调压型。
站用电380/220V系统采用单母线分段接线，每段母线各接一台工作站用变压器，备用站变经两台自动开关分接两段母线。
正常工作时两台工作站用变同时供电，分接至两段380V母线，母线分裂运行。
任一台工作站变故障或检修，备用变压器均可投入代替。
当仅有一台站用变运行时，此时一台站用变带全部负荷。
变电站交直流一体化电源系统的设计与应用探讨随着能源转型和电力系统的升级，变电站的功能和要求也在不断提高。
传统的变电站电源系统采用交流供电的方式，但是随着直流电的优势日益凸显，交直流一体化电源系统开始逐渐被广泛应用。
本文将探讨变电站交直流一体化电源系统的设计与应用。
一、交直流一体化电源系统的设计原理交直流一体化电源系统是将交流电源和直流电源结合到一个系统中，实现统一的电能转换和分配。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 交流电源部分交流电源部分主要包括变压器、开关电源等设备，用于将高压输电线路上的交流电转换为中压或低压的交流电，以满足变电站内部设备的供电需求。
2. 直流电源部分直流电源部分则包括整流器、逆变器、储能设备等，用于将交流电源转换为稳定的直流电，同时利用储能设备对电能进行储存，以应对突发的负荷变化。
3. 电能管理系统电能管理系统是整个交直流一体化电源系统的核心部分，通过监测、控制和管理各个电源设备，实现对电能的高效转换和分配，提高电能利用率和系统的稳定性。
交直流一体化电源系统主要适用于以下几个方面的变电站：1. 新能源接入变电站随着可再生能源的大规模接入电网，变电站需要具备更加灵活和高效的电源系统，以应对不稳定的新能源发电特点。
交直流一体化电源系统可以将不同形式的电能进行高效转换和管理，适合于新能源接入变电站的电源需求。
2. 大型工业厂区变电站大型工业厂区对电能的稳定性和可靠性要求较高，传统的交流电源系统往往难以满足这些需求。
而交直流一体化电源系统能够提供更加稳定和可靠的电能转换和分配，适合于大型工业厂区变电站的电源需求。
交直流一体化电源系统相比传统的交流电源系统具有以下几个明显的优势：2. 灵活可靠交直流一体化电源系统能够根据不同的负荷需求和电源情况自动调整电能的转换和分配，具有更强的灵活性和可靠性。
3. 节能环保由于交直流一体化电源系统能够更加高效地利用电能并减少能量转换过程中的能量损耗，能够降低电能的浪费和减少对环境的影响。
GQH-T交直流一体化电源系统产品简介：GQH-T交直流一体化电源系统是泰昂能源推出的将交流电源（AC）、直流操作电源（DC）、电力专用交流不间断电源（UPS）和电力专用逆变电源（INV）、通信用直流变换电源（DC-DC）等变电站站用电源一体化设计、一体化配置、一体化监控的电源系统。
系统概述：GQH-T交直流一体化电源系统是泰昂能源推出的将交流电源（AC）、直流操作电源（DC）、电力专用交流不间断电源（UPS）和电力专用逆变电源（INV）、通信用直流变换电源（DC-DC）等变电站站用电源一体化设计、一体化配置、一体化监控的电源系统。
该系统对站用电源进行全面整合：将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、监控、生产、调试、服务；通过一体化监控模块将站用电源各子系统通信网络化，实现站用电源信息共享，建立数字化电源软件平台；通过将站用电源所有开关智能模块化，集中功能分散化，实现模块外无二次接线，无跨屏二次电缆，建立数字化电源硬件平台；一体化监控模块通过以太网接口、IEC61850规约与上位机系统通信，使站用电源系统成为开放式系统。
适用范围：A、数字化变电站/绿色变电站/智能化变电站/程序化变电站；B、6kV~1000 kV各种电压等级常规变电站。
应用价值1、实现电源网络化、智能化，一体化程度更高实现在一个平台上对整个电站电源的交与直流系统、逆变电源系统、通信进行监控，解决由不同供应商提供的各独立电源通信规约兼容等问题，提高系统网络化、智能化程度。
A、各子系统智能设备通过通信网络接入一体化监控器，一体化监控器1个通信口、一种规约接入综自/调度系统；B、可以在一个位置实时查看各子系统的电量、开关状态、事件信息等，可修改系统参数、运行方式、遥控开关，实现站用电源“四遥”功能；C、统一的信息共享平台，可以提高电源综合自动化应用水平，进行电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。
2、电源更加安全可靠一次、二次设备均采用成熟可靠技术，其本身没有任何技术风险，通过一体设计可以有效避免电源的安全隐患。
智能变电站一体化电源监控系统韩斌发表时间：2018-10-22T09:50:36.723Z 来源：《科技新时代》2018年8期作者：韩斌李媛媛于啸于瀚深刘喆吴世哲张军[导读] 变电站就如同电网的心脏一般，肩负着其所在地区的供电重任1国网天津城东供电公司天津市3000002国网天津市电力公司检修公司天津市 300000摘要：变电站就如同电网的心脏一般，肩负着其所在地区的供电重任。
在智能变电站当中，继电保护装置、开关操作、自动化设备的电力供应都是来源于其直流电源系统，因此，直流电源系统在电力系统安全性与稳定性的实现中扮演着十分重要的角色。
当前，我国变电站多为无人值班状态，而是通过监控中心对变电站的运行情况进行适时把控。
然而，监控中心却很难把握直流电源相关的详细信息，使得直流系统异常初期无法得到应有的预警，而是当异常累积成故障之后才被发现，给智能变电站的稳定性与安全性带来很大的威胁。
因此，有必要对智能变电站一体化电源监控系统进行研究和分析。
关键词：智能变电站；一体化；电源监控一、智能变电站一体化监控系统定义智能变电站一体化监控系统定义按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求,通过系统集成优化,实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示,实现运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。
智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息,通过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互,实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等。
智能变电站一体化监控系统不包含计量、辅助应用、输变电在线监测等设备,但与其共同构建智能变电站自动化体系。
二、智能变电站一体化电源监控系统2.1分层式设计现有的电源监控装置，多使用工控机(电脑)或者插板式(多个模块集合式)装置。
这种一体化电源监控装置存在以下缺陷：（1）造价高、成本投入大；（2）体积大、安装配置不方便；（3）一体化装置显示形式单一、界面不够丰富。
精选范本，供参考! 核心提示：中华人民共和国电力行业标准《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》 DL/ T 1074 — 2007 第 3.1 项定义：一体化电源设备 integrated power supply equipm ent将直流电源、电力用交流不间断电源（ UPS ）和电力用逆变电源（INV ）、通信用直流 变换电源
（DC/DC ）等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一监控的成套设 备。该组合方式是以直流电源为核心， 直流电源与上述任意一种电源及一种以上电源所构成 的组合体，均称为一体化电源设备。文章就一体化电源做简单分析。 1概述
一体化电源系统是替代传统分立电源 （操作电源、通信电源、UPS电源、低压配电屏、 事故照明屏）才出现的，主要应用在发电、配电、用电等领域，为所有电力自动化系统、通 讯系统、远方执行系统、高压断路器分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等提供交 /直 流不间断电源。与传统的分立电源不同， 一体化电源不但直接为变电站设备综合提供各类电 源，而且，由于集中监控的启用，大大提升了设备的互操作性。
2系统结构
智能一体化电源系统是为全站交直流设备提供可靠的工作电源， 所以其输出包括380V /220V 交流电源、220V/110V 直流电源、48V通信用直流电源。智能一体化电源系统包
括了 ATS、充电单元、 逆变电源、通信电源、蓄电池组及各类监控管理模块。其中通信电 源不单独设置48V蓄电池及充电装置，而是使用 DC/DC电源模块直接挂接于直流母线。
同样地，逆变电源也是挂接于直流母线， 为重要交流负荷（如计算机监控设备、 事故照明等） 供电。
智能一体化电源系统典型应用如图 1所示。
图1 —体化电源的实际应用 智能一体化电源系统的监控系统架构， 共分为站控层、间隔层和过程层三层扁平并联式 架构（见图2 ）。 精选范本，供参考!
3系统功能
系统最重要的功能就是给用电设备供电， 为了保证电源的可靠、稳定，各组件基本功能 有以下几种。 3.1智能一体化监控功能
人机界面功能：监控主界面采用图形化显示， 直观显示系统结构以及主要监测数据。 直 观显示交流系统、直流系统、 UPS系统、通信系统数据，触摸对应模块进入详细信息查询 页面。右上角设置有系统快捷菜单，点击可进入相应界面。
报警功能：可以对系统检测的任何参量做报警处理， 并及时反应系统的报警信息： 警报 部件名称、报警内容和报警时间。
历史记录功能：变化数据自动存储，可显示历史警报记录：报警部件名称、报警内容、 报警时间和结束时间。
运行记录功能：可显示交流系统、直流系统、通信系统、 UPS系统、蓄电池组、绝缘 状态的工作情况。
逻辑处理功能：如直流绝缘告警，当只有支路漏电流过限报警， 而母线绝缘电阻无告警， 可自动进行逻辑判断为支路漏电流过限为误报警。
程序化联动控制功能：将任务进行编程并固化在一体化监控模块中， 一旦程序被激活即 可进行相应程序化联动控制。
系统联动：根据交流进线运行方式，自动调整直流运行，达到最佳方式运行。 二次配电管理：对二次配电进行统一管理，如照明、风机、空调、水泵、门禁等站用非 主控设备进行统一智能化管理。
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3.2交流电源系统
系统输出：380/220VAC 给交流设备供电。 双电源闭锁切换功能：采用 ATS自动转换开关，带机械电气双闭锁功能，同时一体化 电源智能控制模块还带有电气闭锁装置，确保任何情况下，两路电源不至于发生碰撞。
(1 )正常运行方式 方式1 :# 1进线电源为主供电源， #2进线电源为热备用电源。 方式2 : # 2进线电源为主供电源， #1进线电源为热备用电源。 安全自投功能：保证主供电源无电压，且热备用电源电压正常时才能投入热备用电源。 自动投入装置延时动作(延时时间可整定，整定范围： 0.5〜30s )，并且自动动作一次。 当交流工作母线故障时或手动断开工作电源时自动投入装置均不动作。 主供电源恢复供电后, 发预告信号。自动投入装置动作后发预告信号。 自恢复功能：主供电源消失后又恢复，系统自动恢复主供电源供电。 母联备自投功能：常采用的两进线一联络的进线模式， 通过进线监控单元控制备自投闭 锁切换。 两路进线电压正常时， 母线联络断路器断开， 当有一路进线失压时， 母联断路器在该断 路器断开后闭合，另一路进线便给两段母线供电。 该进线电压恢复后， 对应断路器在母联断 路器断开后重新闭合。 自锁功能：一旦出现故障，三个断路器处于非有效状态， 则进线监控单元就会自锁，跳 出备自投模式，防止故障的扩大。
(2) 进线监控单元 测量功能：可测量两路进线的电压、母线电压电流、输入断路器状态、母线联络状态、 ATS状态、防雷状态等。
采集电能表信息：可连接三相电能表，采集母线输入功率、功率因数、频率、各种电能
工作模式切换：支持 6种工作模式，自动或手动控制 ATS操作。 (3) 馈线检测单元 辅助报警检测：对馈出支路的开关状态和报警状态进行检测并实时在监控中显示。
3.3直流电源系统
系统输出：220VDC，给直流设备供电。 (1 )直流电源子监控
信息米集功能：能实时米集电压、电流、故障等遥测、遥信量。 充电控制功能：能根据蓄电池充电曲线控制充电模块输出，进行均充、浮充自动转换， 定期均充电；并具备放电功能。 能根据设定产生过压、过流、 低压等告警信号对蓄电池的过 充电、过放电自动保护。 精选范本，供参考!
故障报警功能：自动巡检、故障自动显示、报警，具备蜂鸣器报警功能。 交流断电时自动控制向母线供电， 确保继电保护、自动装置、高压开关均有控制和操作 电源；来电时自动控制投入充电。 通信功能：跟一体化主监控通过 CAN网络实现双向通信，实时传输数据。
（2 ）充电模块 防雷功能：充电模块交流进线回路配置可靠的 C级防雷装置（安装在电源侧）。 绝缘保护功能：充电模块交流进线回路配置高度的电气绝缘防护措施， 确保系统和人身 安全。 短路保护功能：即使模块输出长期处于短路状态也不致损坏。 并联保护电路：绝对保证故障模块自动退出系统，而不影响其它模块正常工作。 保护及告警功能：包括输入过 /欠压、输出过/欠压、过温、过流等。 LED显示：可查询模块的电压、电流、地址及故障信息。
充电限流功能：模块具有充电限流功能，延长电池寿命。 并机均流功能：模块通过硬件实现并机均流。
（3） 直流监控单元 测量功能：可测量电池电压电流、控母电压电流、合母电压、环境温度等。 故障输出功能：通过 8个开关量信号可以满足直流故障告警需求。 交流窜直流检测：具有交流窜直流的检测和报警功能。 直流窜直流检测：具有全国领先的两段直流母线互窜的检测和报警功能， 并能精确计算 出互窜电阻。
（4） 馈线检测单元 辅助报警检测：对馈出支路的开关状态和报警状态进行检测并实时在监控中显示。 绝缘检测：对母线和馈出支路的对地绝缘情况进行监测， 产生告警信号，上报数据到监 控模块系统，在监控模块中显示正、负极母线对地的电压值和绝缘电阻值。 电池巡检单元： 电压检测：电池监测模块能在线测量每个单体电池的工作电压，判断性能是否正常。 温度测量：配备有温度测量接口，只需外接温度传感器，便可将电池的环境温度上传。 降压装置：系统提供合闸馈出和控制馈出两种电压输出。 正常工作时，充电模块对系统 的均/浮充电压通常会高于控制母线允许的波动电压范围，所以采用多级硅链调压装置串联 在合闸母线与控制母线之间，使调压装置的输出电压满足控制母线的要求。
3.4通信电源系统
系统输出：48VDC，给通信设备供电。 （1 ）通信电源子监控 信息采集功能：能实时采集电压，电流，故障等遥测、遥信量。 故障报警功能：自动巡检、故障自动显示、报警，具备蜂鸣器报警功能。 控制功能：本地运行模式中可对通信模块实施开 /关机控制。 通信功能：跟一体化主监控通过 CAN网络实现双向通信，实时传输数据。 精选范本，供参考!
（2 ）通信模块 通信电源模块直接挂于直流母线，电压稳定，抗干扰能力强。 短路保护功能：即使模块输出长期处于短路状态也不致损坏。 并联保护电路：绝对保证故障模块自动退出系统，而不影响其它模块的正常工作。 保护及告警功能：包括输入过 /欠压、输出过/欠压、过温保护、过流保护等。 LED显示：可查询模块的电压、电流、地址及故障信息。 并机均流功能：模块通过硬件实现并机均流。
（3）馈线检测单元 辅助报警检测：对馈出支路的开关状态和报警状态进行检测并实时在监控中显示。
3.5 UPS电源系统
系统输出：220VAC，给电站的监控计算机和重要负荷供电。 （1） UPS电源子监控： 信息采集功能：能实时采集电压，电流，故障等遥测、遥信量。 故障报警功能：自动巡检、故障自动显示、报警，具备蜂鸣器报警功能。 控制功能：本地运行模式中可对 UPS模块实施开/关机控制。 通信功能：跟一体化主监控通过 CAN网络实现双向通信，实时传输数据。 交流不间断输出：电力用交流不间断电源 （UPS ）直接挂于直流母线，正常运行时由交 流输入供应负载电源， 一旦交流输入消失， 无延时切换到直流输入供电， UPS输出交流电, 保证监控计算机、重要负荷不受影响。
（2） 馈线检测单元 辅助报警检测：对馈出支路的开关状态和报警状态进行检测并实时在监控中显示。
4系统组成
4.1 一体式主监控
一体式主监控界面如图 3所示。 （1 ）功能说明
