不间断运行

不间断运行（精选8篇）

不间断运行 篇1

0 引言

不间断电源 (UPS) 是以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频交流电源, 能给需要持续运转的各种设备提供不间断的电力供应, 而且能够隔离市电中由于自然或人为事故, 如雷击、线路故障、电磁干扰等造成的电压波形畸变或频率漂移, 向负载提供高质量的交流电源, 保证各负载的电源指标。

变电站内的重要交流设备, 如后台监控机、保护测控装置、GPS对时系统、电能采集装置、事故照明等, 多采用电力专用的交流不间断电源设备供电。

随着电力系统的发展, 对站内交流电源稳定性要求不断提高, 使得交流不间断电源设备处于不断完善状态, 站内UPS装置从早期单一的模块式发展为近期的可双重化配置的独立组屏式。本文将着重介绍近期投入使用的组屏式UPS设备工作原理及其对运行方式的要求。

1 交流不间断电源工作原理

电力专用的UPS含有整流器和逆变器, 其工作原理如图1所示。

图1中各元件作用如下:

(1) 交流输入:接于站内交流屏, 接入2路站用变压器低压侧交流电源, 即#1站用变压器和#2站用变压器低压侧交流电源均接入UPS, 当#1站用变压器或#2站用变压器投退时可以依靠站用变压器低压侧的交流备自投装置实现交流电源不间断供应。

(2) 输入隔离:使UPS与交流电网隔离, 避免交流异常导致设备损坏, 同时还可解决供电系统中存在的零—地电位差问题, 避免交流整流输出对直流电源系统对地的影响。

(3) 整流器:将交流电 (AC) 转换为直流电 (DC) , 经过滤波后供给逆变器。

(4) 输出隔离:防止负载回路意外情况对逆变器造成损坏、改善逆变波形, 保证在电网电压下限和输出满负荷的情况下, UPS能输出稳定的380/220V交流电压, 提高逆变过载输出能力, 另外也可为逆变器的三相输出提供零线, 满足单相输入电源负载的要求。

(5) 静态开关:根据开入量状态自动转换供电方式, 如从交流输入或是旁路输入。

(6) 旁路输入:接于站用变压器低压侧交流电源。

(7) 直流输入:接于站内蓄电池组。

2 交流不间断电源运行方式

UPS有2路交流输入和1路直流输入, 其系统工作接线示意图如图2所示。

UPS有以下几种工作方式:

(1) 正常运行时UPS使用交流输入电源, 交流电经整流器变为直流电后再经逆变器变为标准正弦波输出向负载供电, 此方式下图2中的空气开关K1、K5应处于合闸状态。

(2) 电网停电、交流消失时无间断切换至蓄电池组, 直流输入后经逆变向负载供电, 此方式下图2中的空气开关K2、K5应处于合闸状态。

(3) 在UPS部件故障或逆变器异常时, 可由静态开关切换至交流旁路供电, 此方式下图2中的空气开关K3、K5应处于合闸状态。

(4) UPS检修或UPS装置内部元件均不可用时直接由站用交流电向负载供电, 此时图2中的空气开关K4应合上, 这种运行状态称为检修方式。

3 一种错误的交流不间断电源运行方式

2014年3月, 某站报交流失压、UPS故障信号, 后台监控机及保护测控装置失电。现场查看发现UPS装置逆变器模块故障, UPS屏内空气开关K1、K2、K5处于合闸状态, 空气开关K3、K4为分闸状态。因UPS装置逆变器故障, 此时“交流输入—空气开关K1—输入隔离变—整流器—逆变器—输出隔离变—静态开关—空气开关K5”这一回路无法输出交流电, 而另一路“直流输入—空气开关K2—逆变器—输出隔离变—静态开关—空气开关K5”回路同样因逆变器损坏无法输出交流电, 又因为屏中的K3、K4空气开关为分位, 导致交流不间断电源屏负荷全部失电。

现场处理采取以下措施:投上空气开关K3, 空气开关K5保持合位, 由UPS旁路提供交流电。断开空气开关K1、K2使UPS停止报警, 空气开关K4保持分位, 故障模块待备品到位后再进行更换。

从现场处理措施中可以看出, 本次站内交流失压事故主要是由UPS装置运行方式不正确造成。如果站内UPS初始运行状态为空开K1、K2、K3、K5均为合闸状态, 那么, 当UPS内部的逆变器发生故障时, 交流可由UPS的静态开关自动转换至旁路供电, 不会导致站内保护测控装置、电能采集装置和后台监控系统失电, 而且UPS也能发出告警信号提醒维护人员现场处理缺陷。另外要注意的是, 在正常运行时, UPS屏内的空气开关K4不应该合闸, 否则站内各项重要交流负荷将直接由站用变压器供电, UPS失去存在意义;只有当UPS模块检修或其他原因导致UPS装置不可用时, 才需合上空气开关K4, 以最低限度保证站内重要交流负荷不失电。

4 结语

综上所述, 组屏式UPS设备在正常运行时应将交流输入、直流输入、旁路3条支路投入使用状态, 检修支路不投入使用。

为适应电力系统的发展, 电力专用的交流不间断电源设备功能不断完善, 交流不间断电源装置由原来外形单一的模块式演变成具有多个组成部分的组屏式, UPS运行方式也随之复杂化。保证UPS设备正确投入使用, 对保证站内重要交流设备的安全可靠运行有着十分重要的意义。

参考文献

[1]深圳奥特迅电力设备有限公司.ATCDU型2kVA~10kVA电力专用UPS/逆变器使用说明书[Z], 2006.

[2]深圳奥特迅电力设备有限公司.直流操作电源—交流不间断电源一体化装置产品使用及维护说明书[Z], 2006.

不间断运行 篇2

测试UPS的主要目的是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括动态测试和稳态测试两类。稳态测试是在空载、50％额定负载以及100％额定负载条件下，测试输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变(一般选择负载由0％—100％和由100％-0％)时，测试UPS输出电压波形的变化，以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。工具/原料

电源扰动分析仪、存储示波器、调压器、失真度测量仪、负载、万用表 步骤/方法

一、动态测试

1.突加或突减负载测试

先用“电源扰动分析仪”测量空载、稳态时的相电压与频率，然后突加负载 由0％至100％或突减负载由100％至0％，若UPS输出瞬变电压在-8％-+10％之间(可依具体机型的该项指标而定)，且在20ms内恢复到稳态，则此UPS该项指标合格；若UPS输出瞬变电压超出此范围时，就会产生较大的浪涌电流，无论对负载还是对UPS本身都是极为不利的，则该种UPS就不宜选用。2.转换特性测试

此项主要测试由逆变器供电转换到市电供电或由市电供电转换到逆变器供 电时的转换特性。测试时需有存储示波器和能模拟市电变化的调压器。

转换试验要在100％负载下进行，特别是由市电转换到UPS上时，相当于UPS的逆变器突然加载，输出波形可能在1～2周期内有±10%的变化。切换时间就是负载的断电时间。此项测试是检测转换时供电有无断点，如有断点，且断点超过20ms就会造成信号丢失。在线式UPS一般不会有断点，但其波形幅值会有瞬时变化，要求在半周期内消失。另外，因为UPS在市电正常时，逆变器工作频率是跟踪市电频率的，一旦市电中断，逆变器频率完全由控制电路的本机振荡器来控制，这一突然变化是随机性的，它与市电中断前的瞬间状态和本机振荡器的状态有关，这种频率控制的瞬态变化，可能造成输出频率变化达30％，很多负载无法适应这一变化。

二、稳态测试

所谓稳态测试是指设备进入“系统正常”状态时的测试，一般可测波形、频率和电压。1.波形：

一般是在空载和满载状态时，观测波形是否正常，用失真度测量仪，测量输出电压波形的失真度。在正常工作条件下，接电阻性负载，用失真度测量仪测量输出电压波形总谐波相对含量，应符合产品规定的要求，一般小于5％。2.频率：

一般可用示波器观测输出电压的频率和用“电源扰动分析仪”进行测量。目前UPS的输出电压频 率一般都能满足要求。但当UPS的频率电路，本机振荡器不够精确时，也有可能在市电频率不稳定时，UPS输出电压的频率也跟着变化。UPS输出频率的精度一般在与市电同步时，能达到±0．2％。3.输出电压

UPS的输出电压可以通过以下方法进行测试判断：

(1)当输入电压为额定电压的90％，而输出负载为100％或输入电压为额定电压的110％，输出负载为0时，其输出电压应保持在额定值±3％的范围内。(2)当输入电压为额定电压的90％或110％时，输出电压一相为空载，另外两相为100％额定负载或者两相为空载，另一相为100％负载时，其输出电压应保持在额定值±3％的范围内，其相位差应保持在4°范围内。

要在不平衡负载情况下，使负载电压的幅值和相位，保持在允许范围内，逆变器的设计就必须做到每相都能单独调整。在对每一相电压的幅值和相位分别控制的情况下，可以做到三相负载电压始终是对称的。有的UPS不是每相都能单独调整，所以，当接单相负载时，输出电压就会出现明显的不平衡。对于这类UPS，就不能进行此种测试，使用时，也必须使三相负载尽量平衡。

另外，上述的不平衡负载一相为空载，另外两相为额定负载或者两相为空载，另一相为额定负载的条件较为严酷，有的机器是在不平衡负载为两相为额定负载，另一相为70%的额定负载或者一相为额定负载，另两相为70％的额定负载条件下来测试输出电压（各相电压，线电压）的稳压精度和三相输出不平衡度。(3)当UPS逆变器的输入直流电压变化土15％，输出负载为0％—100％变化时，其输出电压值应保 持在额定电压值±3％范围内。这一指标表面上与前面所述指标重复，但实际上它比前面的指标要求更高。这是因为控制系统的输人信号在大范围内变化时，表现出明显的非线性特性，要使输出电压不超出允许范围，对电路要求就更高了。3.效率

UPS的效率可以通过测量UPS的输出功率与输入功率求得。UPS的效率主要决定于逆变器的设计。大多数UPS只有在50％—100％负载时才有比较高的效率，当低于50％负载时，其效率就急剧下降。厂家提供的效率指标也多是在额定直流电压，额定负载(cosφ=0.8)条件下的效率。用户选型时最好选取效率与输出功率的关系曲线和直流电压变化±15％时的效率。

效率等于输出有功功率比输入有功功率再乘以100％，输入功率不包含蓄电池的充电功率。测试是在正常条件下，负载为100％或50％的阻性负载情况下测量。从经济角度讲，机器的效率高，可以节省电费，选用容量时，其裕量系数也可以减小些。

三、常规测试

1.过载测试

过载特性是用户极为关心，也是衡量UPS电源的一项重要指标。过载测试主要是检验UPS整机的过载能力，保证即使运行中出现过负荷现象时，UPS也能维持一定时间而不损坏设备。过载试验必须按设备指标测试，并且要在25℃以内的室温下进行。

2.输入电压过压、欠压保护测试

按设备指标输入电压允许变化范围进行测试，一般UPS允许输入电压变化± 10％，当输入电压超过此范围时应报警，并转换到蓄电池供电，整流器自动关闭，当输入电压恢复到额定允许范围内时，设备应自动恢复运行，即蓄电池自动解除，转为由市电运行。在蓄电池自动投入和解除的过程中，UPS输出电源波形应无变 化。

注意，此项测试一定要保证接线正确，特别是相序必须接对。另外，有的UPS在市电超出+10％范围时，只有报警，而无蓄电池自动投入的性能，只有当市电低于—10％范围时，才有蓄电池自动投入的功能。而有的UPS则是在市电超出±10％范围时，都有蓄电池自动投入的功能，测试时请注意这一点。3.放电测试

放电测试主要是检验蓄电池的性能。放电试验时，一是要记录放电时间；二是要观测放电时的输出电压波形及放电保护值；三是要检查是否有“落后”电池。放电试验前必须对蓄电池作连续24h的不间断充电。

四、特殊测试

对于一台UPS来说，进行上述三项内容的测试就可以了，但真正的验机及大批生产或订货是远远不够的，还必须进行专项测试。专项测试可用抽样的方式进行，其内容有：

1.在额定负载为超前及滞后两种情况下，观测UPS输出的稳压效果； 2.小负载条件下的效率测试。

在25％-35％的额定负载(滞后)条件下，质量好的UPS，效率可超过80％； 3.频繁操作试验。此项试验包括频繁起动与频繁转换。

(1)频繁起动的目的在于检验逆变器、锁相环、静态开关和滤波电容的动态稳定和热稳定。其方法是起动UPS，当逆变器起动成功，有输出电压和电流，达到技术要求后，带负载运行。然后减去负载，停机，再起动UPS，这样连续多次。(2)频繁切换试验，主要是检测转换时供电有无断点，在线式UPS是不应该出现断点的。

4.充电器的起动试验。

为了保护电池，避免充电器启动时对电网的冲击，一般UPS的充电器启动，均有限流启动功能，充电器由启动到正常运行的过渡过程，时间一般在10s以上，电流一般限定在电池容量的1/10。5.不带电池加载试验。

UPS不带电池时，UPS只具有稳压功能。不带蓄电池情况下加负载，可以检验整流器的动态性能。一般要求在20ms内保证输出电压恢复到(100土1)％以内。对于这一功能，不同UPS有不同的设计。6.高次谐波测试。

一般UPS的高次谐波分量总和小于5％，可用谐波分析仪来测试。良好的UPS能全部滤掉11次谐波以下的全部谐波，而且波形很稳。选用UPS也应尽量选用不含11次谐波以下谐波的UPS。7.输出短路试验。

此种试验一般不予进行，以防损坏UPS设备。这是因为有的UPS的输出短路保护功能不够完善。对于具有旁路电源的UPS，进行输出短路测试时，必须在断开旁路电源的情况下进行。否则当输出短路时，UPS会在限流的同时，将负载切人旁路电源，会烧断旁路电源保险丝来进行保护。这样，既看不出输出短路保护的限流情况，还将烧毁旁路电源的保险丝，是应该避免的。注意事项

不间断运行 篇3

近年来,对发电机系统在电网电压跌落时的动态响应特性及相应控制策略的研究已取得了一些成果。参考文献[6]考虑了故障下系统的动态响应,针对不同程度的电压跌落情况进行了仿真,参考文献[7]仿真并比较了3种不同程度电网电压跌落故障下系统的动态响应,但所选的这3种情况并没有依据一定的LVRT标准曲线。参考文献[8]主要从Crowbar阻值的选取对保护控制的影响来研究。参考文献[9]提出一种Crowbar电路并且进行仿真验证。基于能源的需求,容量逐渐在增大,理论已经变为现实,但大多数技术都是由国外掌握。为了开发兆瓦级变频器,本文对DFIG系统的双PWM变流器控制策略进行设计,同时提出一种Crowbar装置设计方案,并进行了仿真,然后装机进行测量,实现了兆瓦级变频器的真正国产化。

1 DFIG系统的结构

图1为带有Crowbar电路的DFIG系统的结构。DFIG的定子与电网直接相连,转子侧变频器由双PWM变流器构成,连在转子端的变换器称为机侧变换器,电网端的变换器称为网侧变换器。该电路的作用是在电网电压跌落的瞬间投入运行,对转子中产生的过电流提供一条旁路通道,防止过电流损坏变流器,然后Crowbar电路配合双PWM变流器在故障期间运行。

2 机侧变流器的建模

机端变换器的功率解耦主要通过d-q坐标变换实现。定子电压定向矢量控制方式,即有usd=Us,usq=0。引入定子励磁电流的微分项,调节定子侧的有功和无功分量,d、q分量的转子电压的参考值如下:

定子励磁电流的微分项为:

式中:;urd、urq、ird、irq分别为转子电压和电流的d、q轴分量;Lm、Ls、Lr分别为互感、定子和转子电感;Ψsq、Ψsd分别为定子磁链d、q轴分量;ωslip为滑差电角度;us为定子端电压矢量。设计的机侧控制如图2所示。

3 Crowbar电路阻值的整定

3.1 DFIG机端短路后的系统特性

稳态运行时,DFIG电压方程中的微分项为0。电压和磁链矢量方程如下:

将式(3)代入式(4),解矩阵方程并写成矢量形式,可得到稳态时的转子电流表达式为:

可以得到短路后的暂态感应电流表达式为:

采用定子电压定向矢量控制,即有:usd=|us|=Us,usq=0,us=usd+jusq=usd。

转子侧稳态电流的瞬时值为:

短路后的暂态感应电流和短路后转子侧稳态电流衰减分量之和即为短路后的转子侧电流。短路后的转子电流表示为:

由于短路后的最大转子电流出现在T/2时刻,为了得到一个较接近实际的近似结果,可认为转子电流峰值标幺值与定子电流相等。即:

考虑到转子的电抗远远大于转子的电阻,则可将定子电流表示为:

式中m=1-Lm2/LrLs为漏感系数。

3.2 Crowbar电路阻值的选取原则

当电网发生短路故障时,Crowbar阻值过小将不能有效抑制转子侧的短路电流,从而可能损坏转子侧变流器;Crowbar阻值过大,可能会导致网侧变流器的直流侧出现过电压,也会损坏网侧变流器。因此下面推导Crowbar电阻的计算式。电网故障期间,转子最大电压为:

为防止网侧变流器直流侧过电压,Crowbar阻值需满足如下约束条件:

式中ur.limi t为机侧变流器电压极限值(网侧变流器能承受的最大电压)。

为防止转子侧过压,考虑到实际工况要求转子侧变流器电压留有一定安全裕度,设安全裕度系数为λ,Crowbar阻值必须满足下式:

4 电网电压故障下发电机动态响应仿真

4.1 仿真实验参数

DFIG仿真参数设置如下:额定功率为1.5 m W,定子额定电压为690 V,额定频率为50 Hz,定子电阻为0.007 60 pu,定子漏感为0.171 pu,转子电阻为0.005 pu,转子漏感为0.156 pu,互感为2.9 pu,转动惯量为5.04 s,直流侧额定电压为1 200 V。

在电网发生电压跌落之前,该机组已经装设Crowbar保护电路,双馈感应风力发电机组以恒功率因数运行,机组工作在额定运行状态,此时风速为13 m/s。对风力发电机系统进行仿真,系统在t=0.07 s时机端电压降至0.4 pu,并且故障持续时间200 ms。t=0.27 s时电网电压恢复,各个物理量的动态响应如图3所示,本设计研究的Crowbar电阻阻值为0.12Ω。

4.2 仿真结果分析

从图3所示的仿真波形可以看出,当定子电压在0.07 s发生跌落时,定子电流先增大后减小,并稳定在一个值,这主要由所产生的直流分量引起。由于定转子磁链之间的耦合作用,定子的过电流同时造成了转子的过电流。而电磁转矩也有波动。直流侧电压在电压跌落和电压恢复时都因功率波动而产生振荡。但定、转子侧电流除在电压跌落时有振荡外,其他时间都保持稳定,并且在跌落时响应的时间也非常快。转矩和转子端无功电流有关,转矩和转子端无功电流具有一致性。有功功率和无功功率仅在故障发生和恢复时发生振荡,发电机在故障发生时向电网发出少量无功功率,在故障恢复时向电网吸收少量无功功率,而直流侧电压比较稳定,在电压跌落时波动也很小,并且能使直流侧电压快速的稳定在1 200 V上。

5 电网LVRT故障不脱网运行的测量

测量的变频器功率是1.5 m V,正常电压为690 V,正常电流为1 255 A,直流侧额定电压为1 200 V,频率为50 Hz,额定转速为1 755 r/min,电压跌落到60%,跌落时间180 ms,t=920 ms时电网电压才完全恢复,瞬间短路电流小于2.5 iN。电压瞬降同步时间小于280 ms;电压恢复同步时间小于230 ms;出错电流响应时间小于30 ms。测量得到的线电压、线电流波形如图4所示。

图4的电压波形是电压跌落到保留电压的60%时的线电压波形。跌落时,输出电压从600 V跌到360 V,跌落至原来电压的60%左右。从这两个波形可以看出,电压跌落发生及恢复时,电压在过零点衔接得很好,没有出现电压中断、电压尖峰等,跌落时间为130 ms。图4所示的电流波形是电压突降到保留电压的60%的线电流波形。从两图可以看出,跌落发生时电流变大(这主要是为了维持功率平衡),但仍然基本维持和电压同相,电压恢复后,电流恢复正常,整个过程显示双闭环控制对系统有较好的控制效果。

以欧洲的风电场LVRT标准曲线为参考来研制兆瓦级双馈系统。首先通过构建双馈风力发电机仿真模型进行仿真,从仿真波形来分析理论的可行性。然后通过测量1.5 m W的变频器,从测量结果可以看出,在电网电压故障时能实现较好的低电压穿越。本文的研究为研制更大一级变频器提供了理论基础和现实依据。

摘要：为更好地研究风力发电机在一定的电网电压跌落故障下的动态响应,以单台1.5 MW双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,设计了Crowbar电路,通过构建电网电压跌落仿真模型,分别对机端电压、电流、转子电流、输出的有功功率和无功功率、直流侧电压、电磁转矩在故障期间的动态响应进行了仿真。探讨了相应的控制策略,为进一步研究低电压穿越标准下的控制策略提供了依据,同时也为研制兆瓦级变频器打下基础。测量结果表明这种控制方式能使DFIG在电压跌落故障下实现不间断运行,有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性。

关键词：双馈感应发电机,电压跌落,Crowbar电路,低电压穿越

参考文献

[1]CHOMPOOINWAI C,LEEWEIJEN,FUANGFOO P.Systemimpact study for the interconnection of wind generation andutility system[J].IEEE Trans on Industry Applications,2005,41(1):163-168.

[2]姚骏,廖勇,唐建平.电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略[J].中国电机工程学报,2007,27(30):64-71.

[3]王伟,孙明冬,朱晓东.双馈式风力发电机低电压穿越技术分析[J].电力系统自动化,2007,31(23):84-89.

[4]向大为,杨顺昌,冉立.电网对称故障时双馈感应发电机不脱网运行的系统仿真研究[J].中国电机工程学报,2006,26(10):30-35.

[5]SCHLABBACH J.Low voltage fault ride through criteria forgrid connection of wind turbine generators[C].The 5thInternational Conference on the European Electricity Market.Lisbon,Portugal:IEEE,2008:18-21.

[6]王晓兰,孙万义.双馈.风力发电机在不同电网故障下的动态响应仿真研究[J].电网技术.2010(8):170-175.

[7]李梅,李建林,赵斌,等.不同电网故障情况下DFI运行特性比较[J].高电压技术,2008,34(4):777-782.

[8]李建林,许鸿雁,梁亮,等.VSCF2DFIG在电压瞬间跌落情况下的应对策略[J].电力系统自动化,2006,30(19):65-68.

UPS不间断电源浅谈 篇4

关键词：UPS,储能电池,逆变器,整流器,静态开关

0 引言

对于商业和工业工艺装置而言, 连续的优质电源供应是非常关键的。电源中断甚至微小的扰动都将打断工艺链条, 最终造成系统停止运行。因此, UPS系统的关键功能就是保护那些不能承受轻微电压扰动或冲动的装置 (也称为用户或负载) 的电源供应。公用工程提供的未经滤波的电源可能会含有谐频、低谷、峰值或其他噪音。在电源链条中引入一个或多个UPS系统可以有效地消除这些类似的扰动。更为重要的是, 在断电条件下, UPS可以紧急填补电源缺口。当遇到这种情况时, 系统将自动地切换为大的电池组, 汲取所需的电源, 直到主干线电源恢复为止。

1 UPS电源系统

不同的应用要求下, 负载可以分为直流负载和交流负债两大类。为此, UPS电源又有三种主要的类型:经过双转换 (AC电流转换为DC电流, 再将DC电流转换为更加纯净的AC电流) 的AC UPS, 实现将AC电流转换为DC电流的DC整流器/充电器, 和实现将DC电流转换为AC电流的AC逆变器。UPS出现的形态不一样, 但其原理和主要功能基本相同。UPS电源系统主要有5部分组成:整流系统、储能 (电池组) /净化系统、逆变系统、静态开关控制和旁路系统。系统的稳压功能通常是由整流器完成的, 整流器件采用可控硅或高频开关整流器, 本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能, 从而当外电发生变化时 (该变化应满足系统要求) , 输出幅度基本不变的整定电压。储能净化功能由储能电池组来完成, 由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除, 整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流电能的功能外, 对整流器来说就像接了一只大容器, 其等效电容量的大小, 与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的, 即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰, 起到了净化功能, 也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成, 频率稳定度取决于逆变器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护, 设计了系统静态开关, 主机自检故障后的自动旁路开关, 检修旁路开关等开关控制。

2 UPS电源工作原理

一般的UPS主要有以下几种工作模式:正常工作模式、电池工作模式、旁路工作模式和充电器工作模式。

2.1 正常工作模式

在正常情况下, UPS系统给负载供电, 如图一实箭头所示。UPS系统从电网获取电能, 经过隔离自藕变压器降压或者升压、全波整流、电容/电感滤波, 输出直流电压供给逆变电路, 同时给储能电池组充电。逆变电路由大功率IGBT模块组成, 实现直流电到交流电的转换。逆变电路产生的交流电经过静态开关控制输出, 供给负载。当电网电压超出正常工作范围, 或者突然停电时, 整流器关闭, 储能电池组给逆变电路供电, 见电池工作模式, 如图二所示。当负载严重过载, 逆变电路获得的直流电源不足以维持逆变器的正常工作时, 系统转去旁路工作模式, 如图三所示。

2.2 电池工作模式

当市电电网不再稳定超出正常工作范围, 或者电网失电时, 整流器不再工作, 此时电池组立即接替整流器给逆变电路提供电源, 如图二所示。

储能电池组的容量取决于负载功率的大小, 原则上负载功率越大, 要求储能电池的容量越大。当负载功率确定后, 电池容量主要取决于其后备时间的长短, 这个时间因各企业情况不同而不同, 主要由备用电源的接入时间来定, 通常在几十分钟或几个小时, 乃至于几十个小时不等。从整流器供电到电池组供电没有切换时间, 当电池组能量即将耗尽时, UPS系统发出报警信号, 并在电池放电下限点停止逆变器工作。如果在电池组能量耗尽之前, 电网电压恢复供电, 则系统自动转回正常整流器工作模式, 供给逆变器, 同时给电池组进行充电。反之, 如果此时旁路电源正常, 则系统自动切换到旁路系统, 否则系统就将停止工作。

2.3 旁路工作模式

当逆变器由于整流器不能正常供电、或者储能电池组能量不足而无法工作, 或者由于负载严重过载, 而不能给负载提供足够的能量时, 系统自动转去旁路工作模式, 如图三所示。当负载恢复正常, 或者

系统恢复正常供电条件时, 系统自动会从旁路工作模式切换回正常工作模式。

2.4 充电器工作模式

当UPS系统工作在充电器工作模式时, 整流器仅仅对储能电池组充电, 系统不对负载供电, 如图四所示。

3 UPS电源系统的功能完善

为了完善UPS电源系统的功能, 一些先进的技术应用到了UPS上。

3.1 多机并行工作

传统的UPS电源系统多为单机系统, 也就是说当UPS系统出现故障时, 负载只能通过旁路供电。对于某些要求严格的用电设备, 显然这种方案是不能完全解决实际需要的, 于是并机系统应运而生了。并机系统从外形上看就是有两台单机系统同时工作, 两台单机之间互有联系。正常工作时, 两台系统同时工作并各自承担50%的负载。当一台系统出现故障而不能正常工作时, 另一台系统自动承担全部的负载, 反之亦然。这种冗余的设计方式无疑大大提高了系统的稳定性, 确保了关键负载的正常工作。并机系统的技术现在已经非常成熟, 最多8台并机运行的设计方案时常可以看到, 当然, UPS电源系统的价格相应要贵许多。

3.2 远程控制

IT技术的发展, 成就了UPS系统的远程控制。对于某些特定场合, 人类是不可能全天候呆在设备机房的, 比如海上钻井平台。此时, 需要我们可以远程控制设备, 监测数据参数。智能控制模块和通信模块的面世也就显得尤为重要。

参考文献

[1]美国GUTOR公司提供.PEW1000系列UPS用户说明书.

矿用直流不间断电源的设计 篇5

随着工业以太网在井下的迅速发展与应用, 为保证交换机正常工作, 对供电电源质量的要求越来越高, 因此, 煤矿井下交换机用不间断电源 (UPS) 的地位愈显突出。UPS按其输出形式可分为交流UPS和直流UPS, 交流UPS需要逆变器将电池电压逆变为交流电输出, 直流UPS则可直接供给负载, 不需要再经过逆变。鉴此, 笔者设计了一种煤矿井下交换机用直流UPS。该电源在现有直流UPS的基础上增加了人机对话功能:通过液晶显示能准确、实时显示电池的供电状态、电池电压、充电电流、UPS输出电压、UPS输出电流的大小等。

1 直流UPS的硬件设计

1.1 基本设计思路

设计的煤矿井下交换机用直流UPS可在矿用交流电供电时使交换机正常工作, 并通过以电源管理芯片MAX731为核心的充电电路给镍镉电池充电。当矿用交流电断电时, MSP430F147单片机控制的切换开关自动切换, 使后备电源利用镍镉电池给交换机供电。该UPS总体结构如图1所示[1,2]。

正常工作情况下, AC/DC模块完成交流与直流的转换, 输出24 V直流电压, 供交换机工作;同时127 V交流输入通过桥式整流电路, 经稳压后给镍镉电池组供电。MSP430F147通过内部集成的AD转换模块, 实时采集整个工作过程, 当监测到有127 V交流输入时, MSP430F147控制切换开关关闭, 24 V电源由AC/DC模块供给;当监测到无127 V交流输入时, MSP430F147控制切换开关导通, 24 V电源由镍镉电池供电。同时, MSP430F147将采集到的电池电压、充电电流、UPS输出电压、UPS输出电流, 通过控制液晶显示模块OCMJ2×10C显示出来。

在设计时把整个UPS系统分为UPS模块和MSP430F147模块2个部分来进行单独设计, 最后通过接口跳线完成系统的统一。这样不仅简化了设计难度, 而且方便了调试。在UPS模块中主要完成电池的充放电管理、电源的切换及过放管理电路的设计, 其中电源的切换、过放保护的控制由MSP430F147的输出端提供。MSP430F147模块的功能:实时监测127 V交流电是通电状态还是断开状态;实时将采集到的24 V电压信号通过液晶屏显示出来;通过控制图1所示的切换开关的闭合或断开, 提供给负载不间断供电。

1.2 硬件电路设计

煤矿井下交换机用直流UPS硬件电路包括整流稳压电路、充放电管理电路、切换电路、过放保护电路4个部分, 主要满足当矿用交流电供电时, 交流电一部分经整流稳压后在电池管理芯片的控制下对电池充电, 另一部分通过AC/DC模块转换为24 V直流电源给交换机及MSP430F147供电;当矿用交流电断电后, 在200 ms内经过MSP430F147检测并自动控制晶闸管控制位, 使晶闸管导通完成切换, 启动后备电源镍镉电池给交换机供电, 从而完成UPS功能[3]。

1.2.1 整流稳压电路

整流稳压电路如图2所示, 经J1接入矿用交流电, 从整流桥输出的脉动电压经过电解电容C1滤除高次谐波分量后, 接入三端可调稳压管LM317T, 输出电压为

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这样通过适当调节调整电阻R7的值可以使输出电压达到24 V左右。

图2中, 在LM317T输入端接C1可进一步滤除纹波, 输出端接C7能消除自激振荡, 确保电路电压稳定;C6与R6并联组成滤波电路, 减小输出的纹波电压;二极管D5的作用是防止输出端与地短路时, C7上的电压损坏稳压器。

另外, TSET1端与MSP430F147的P1.3、P1.4脚相连, 用来监测供电状态。P1.3脚设置为中断模式 (下降沿有效) , 用来判断矿用交流电是否掉电, 如果掉电则立即启动电池供电系统;P1.4脚用来判断供电状态, 如果为高电平则采用矿用交流电供电, 如果是低电平则采用电池供电。

1.2.2 充放电管理电路

充放电管理电路如图3所示。

(1) 电池数量的设定:

MAX713提供可编程引脚PGM0和PGM1, 通过对这2个引脚采取不同的电压连接方式即可设置充电电池数量 (1～16节) 。由于采用24 V镍镉电池, 按照每节2 V计算, 可知所用电池数量为12节, 因此, PGM0连接BATT-、PGM1连接REF。

(2) 充电速率及时间的设定:

通过设置PGM2和PGM3引脚的编程电压可设定电池的充电速率和充电时间。MAX713最大允许快速充电时间为264 min, 因此, 其最小充电速率将不能低于充电电池容量的四分之一。快速充电电流可按以下公式计算:

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由于本设计中采用最大充电时间为264 min, 可以算出快速充电速率。设置PGM2、PGM3都与镍镉电池负极相连, 可使最大充电时间为264 min。

为了更好地测量电池电压及充电电流, 在电池的输出端串联了一个1 Ω电阻。图3中TEST4与MSP430F147的电压采集端P6.6相连。

1.2.3 切换电路

晶闸管在工作过程中, 阳极A和阴极K分别与电源和负载连接, 组成晶闸管主电路, 晶闸管的门极G与MSP430F147的控制引脚相连, 组成晶闸管控制电路。

如图4所示, P0与MSP430F147的P2.1引脚相连, 在矿用交流电供电时, 矿用交流电经AC/DC模块直接作为UPS输出 (即为DC24 V) , 当检测到矿用交流电断电时, MSP430F147立即置P2.0、P2.1引脚为高电平, 导通晶闸管, 启动电池供电;当矿用交流电再次通电后, 在交流电的作用下, AC/DC模块的24 V电压使晶闸管的阳、阴极压降接近于零, 晶闸管关断, 从而切断电池供电。

1.2.4 过放保护电路

矿用交流电故障时, 晶闸管导通, 由电池对外供电。为保证电池的正常使用, 放电时必须保证电池电压高于放电终止电压。放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压, 则蓄电池继续放电, 电池两端电压会迅速下降, 形成深度放电, 这样, 极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复, 从而影响电池的寿命[4]。本设计采用的镍镉电池的放电终止电压一般规定为1 V。因此, 为保护电池, 避免形成深度放电, 设计了过放保护电路, 如图5所示。其中P1端与MSP430F147的P2.0引脚相连, MSP430F147实时检测电池电压, 当电池电压高于放电终止电压时, P1端置高电平, 三极管Q3导通, 继电器J2的1、2脚闭合, 电池处于充电状态;当电池电压低于放电终止电压时, P2.0引脚置低电平, 三极管Q3截止, 继电器J2的1、2脚断开, 从而使电池断开, 避免深度放电。

为了测量UPS输出电压及输出电流, 在输出端串联了一个0.1 Ω的电阻, TEST2、TEST3端分别与MSP430F147的电压采集端P6.3、P6.4相连。

1.3 微控制单元设计

微控制单元采用MSP430F147单片机, 它是一款16位单片机, 具有集成度高、外围设备丰富、功耗低等优点, 非常适合在手持设备、由电池供电的设备中使用。MSP430F147在休眠条件下的工作电流只有0.8 μA, 就是在2.2 V、1 MHz条件下工作电流也只有280 μA。

图6为MSP430F147控制框图。

微控制单元的主要功能:

(1) 通过外部中断来检测供电状态, 当矿用交流电断开时控制切换电路使电池供电。

(2) 完成对电压电流的采集, 当矿用交流电正常时, 采集电池电量和输出电流;当交流电断开时, 采集电池电量、充电电流。

(3) 控制液晶显示芯片, 输出采集数据。

(4) 通过对电池电量的采集, 判断电池电量, 当电池电量低于1 V时控制过放保护电路, 切断电池供电, 运行结束。

2 直流UPS的软件设计

煤矿井下交换机用直流UPS利用MSP430F147的P1.3引脚作为中断口来监测矿用交流电是否掉电。如果掉电, 则启动中断子程序来处理。该UPS软件包括中断模块 (电源切换模块) 、过放保护模块、电压采集模块、液晶显示模块4个模块。其中, 主程序流程、中断程序流程、过放保护程序流程分别如图7、图8、图9所示[5]。

3 测试结果分析

为验证该UPS的可行性, 笔者对其进行了测试。测试结果表明, 该UPS电源功能基本上能实现, 但是在稳定性和精确性上还存在着一定问题。存在的问题及解决方法如下: (1) 在最初的程序设计中采用的是循环检测P1.3端口的电平, 这样就造成了当矿用交流电掉电后, 不能迅速检测到P1.3端口电压的变化, 导致启动电池供电不是太及时。把P1.3端口改为中断模式, 这样就可以做到P1.3端口电压的实时监测; (2) 在UPS模块硬件电路设计中, 晶闸管的控制端没有加电阻R12, 使晶闸管的控制端存在着静电, 导致矿用交流电重新供电时, 不能很好地切断电池供电, 在晶闸管的控制端接一个下拉电阻可解决该问题[6,7]。

4 结语

煤矿井下交换机用直流UPS采用MAX713电源管理芯片对电池进行智能充电;采用MSP430F147单片机作为微处理器, 利用外部中断方式监测矿用交流电掉电或出现故障状态, 当发现矿用交流电不能正常供电时对电路进行切换, 启动电池供电, 从而确保交换机可持续工作。

摘要：设计了一种煤矿井下交换机用直流不间断电源。该不间断电源采用MAX713电源管理芯片对镍镉电池进行智能充电;采用MSP430F147单片机作为微处理器, 利用外部中断方式监测矿用交流电的工作状态, 当发现矿用交流电不能正常供电时对电路进行切换, 启动镍镉电池供电, 从而保证交换机持续工作。测试结果表明, 该不间断电源具有一定的实用性。

关键词：矿用交换机,直流不间断电源,镍镉电池,充电,MSP430F147,MAX713

参考文献

[1]张广明, 沈卫东, 曲颖, 等.UPS供电系统设计与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2004.

[2]王其英, 刘秀荣.新型不停电电源 (UPS) 的管理使用和维护[M].北京:人民邮电出版社, 2005.

[3]李成章.现代UPS电源及电路图集[M].北京:电子工业出版社, 2001.

[4]欧阳森.基于MSP430单片机的过电流继电保护单元设计[J].低压电器, 2005 (1) :30-33.

[5]李增科.基于软开关技术的PWM开关电源的研究[J].自动化博览, 2006 (增刊1) :87-88.

[6]MOLT P V, ANDERSON H.Uninterruptible PowerSupplies Today Installation Engineering Designing andMaintaining Successful Systems[C]//ThirdInternational Conference, 1988, London.

不间断工作呼叫系统及其应用研究 篇6

人口老龄化是一场无声的革命,越来越多空巢家庭和家巢老人的出现,带来了许多社会问题。老年服务的社会化和科学化是现代社会的发展趋势,也是构建和谐社会的必然要求。本文所探讨的不间断远程呼叫系统,就是特别针对空巢老人设计的。

2 远程呼叫系统的基本要求

便捷性、实用性、高效性和针对性,符合这些基本要求的不间断工作远程呼叫系统,可以较好地实现服务空巢老人的目的。

本系统以单片机作为核心控制内核,实现呼叫器的不间断呼叫,提高呼叫系统的便捷性和可靠性;在信息传输模块,使用无线收发芯片进行传输,避免了传统的有线寻呼系统布线复杂和改建麻烦的问题,使整个系统电路简洁、性能稳定;在系统服务支撑模块,注重整合国内外老年人呼叫系统管理模式,规划出集政府、社区、医院、社会团体于一体的呼叫系统方案框架;在系统操作设计模块,运用人机工程学知识,考虑使用人员的特殊需求,设计出针对性强的友好操作方式。

3 不间断工作远程呼叫器研究方案

3.1 不间断工作远程呼叫系统总体框架

本研究旨在构建一种无线的不间断工作的家用呼叫系统,使用专用的射频模块,采用单片机进行控制。系统整体框架如图1所示:

系统主要由主叫系统、被叫系统以及无线通信网络三部分组成。其中,主叫系统主要由单片机控制系统和无线通信模块组成,是家庭用户终端;被叫系统主要由GSM无线通信模块和PC机组成,是社区监护端,用来接受呼叫请求;而GSM无线通信网络则按照规则来完成数据的收发任务,是连接主叫系统和被叫系统的枢纽。

以单片机为核心的呼叫器主要由5部分组成,即呼叫信号输入、信号处理、控制单元、呼叫器界面、呼叫信号输出。当需要帮助时,触动呼叫器用户界面上面的相应按钮,信号经CPU分析处理后,便可传输到呼叫信息处理中心提醒服务人员。

3.2 不间断工作原理

与常规的控制芯片相比,ATmega8单片机消耗电流量很低,在正常使用状态下,充电一次可以连续使用三个月左右的时间,基本上实现了不间断的工作。

ATmega8单片机有五种可以通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时CPU停止工作,而SRAM、T/C、SPI端口以及中断系统继续工作;掉电模式时晶体振荡器停止振荡,所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作;在省电模式下,异步定时器继续运行,允许用户保持一个时间基准,而其余功能模块处于休眠状态;ADC噪声抑制模式时终止CPU和其他的除了异步定时器与ADC以外的所有I/O模块的工作,以降低ADC转换时的开关噪声;Standby模式下只有晶体或谐振振荡器运行,其余功能模块处于休眠状态,使得器件只消耗极少的电流,同时具有快速启动能力。

3.3 呼叫系统人机工程学设计

人机工程学的设计方法集中体现于呼叫器的性价比、操作界面和使用方法上面,老年人使用的产品,其设计应该遵循功能合理、针对性强、价格便宜、简捷可靠的原则。本设计选用ATmega8单片机作为呼叫器的控制芯片、西门子的TC35i模块作为系统的无线通信模块,保证了呼叫器良好的性价比。呼叫请求信息(包括主叫方、被叫方以及呼叫短信)全部编写在单片机程序中,用户只要按下呼叫器上的按钮,就可将呼叫请求发送到社区监护中心,从而实现一键求助。

4 信息平台的构建

呼叫系统的软硬件之间的协调配合,需要呼叫信息系统的支持。具体包含原始数据的收集和存储,以及信息互通。

4.1 原始数据的收集和存储

原始数据主要有两类,一是社区管委会的居民信息管理,包括空巢老人的具体信息;二是社区医疗点的空巢老人的健康档案。中心数据库信息平台如图2所示。

4.2 各环节间的信息互通

“空巢老人”的求助信息需要简单、快捷、可靠地发送到信息中心处理平台,该部分主要由呼叫器和呼叫系统接收模块完成。同时,利用信息中心处理平台将求助信息进行自动分类,按求救内容自动通知相应的服务支撑系统以实现对呼叫者的救助,该部分主要由信息处理中心平台和呼叫系统的服务支撑系统完成。

5 呼叫服务支撑系统

呼叫服务的支撑系统,就是所谓空巢老人的立体关照体系。本文所规划的关照体系主要包含5个方面的功能,如图3所示。

“日常生活关照功能”就是呼叫邻里帮助。“志愿者服务功能”是要将志愿者组织起来,关照空巢老人的生活,并开展心理咨询、精神慰藉、临终关怀等较高层次服务。“4050”家政服务功能“是要使具有劳动能力的失业人员重新走上劳动岗位,形成用“4050”的服务员来服务“7080”老人的特色服务链。“社区医疗关照功能”是要充分发挥社区医疗的就近、便捷的特色,为老人提供及时的服务。“综合医院服务功能”是当老人突发疾病、出现危险时,开启绿色通道提供救治服务。以上5中基本功能都可借助于呼叫系统来实现。

6 结语

本文探讨了呼叫系统的基本要求和总体框架,分析了呼叫系统的不间断工作原理和中心信息平台的(下转第69页)(上接第108页)构成方式,提出了呼叫服务的支撑系统,即空巢老人立体关照体系的概念及架构。为老年人,特别是空巢老人的救助提出了一种解决思路。

参考文献

[1]田峰.基于GSM技术的超远程无线设备监控系统研究[D].山东:山东科技大学硕士学位论文,2004.

[2]唐明霞,王秋光.独居老人无线监护系统用户端的设计[J].哈尔滨理工大学学报,2006,11(6):49-52.

[3]王秀玲.人机工程学的应用与发展[J].机械设计与制造,2007(1):151-152.

[4]邵玉华,韩焕虎,单联德.呼叫中心知识库建设[J].电子与电脑,2005(5):95-98.

[5]Yong He,Haihong Yu,Zhengjun Qiu.Study on Farm Information Acquisition by Using Wireless Remote Methods and Treatment Systems.IEEE,2005.

矿井不间断供电的设备改造实践 篇7

1改造方案

通过技术探讨决定, 改造时在变压器的二次侧安装1台BGP-600A型矿用隔爆型高压真空配电装置作为总进线隔爆开关, 多台BGP-400A型矿用隔爆型高压真空配电装置作为分路隔爆开关 (根据负荷的性质进行数量配置) , 各分路隔爆开关相串联, 分别向井下主井、风井、压风机等井下重要设备供电, 从而确保在完成矿井6 kV电气设备改造的同时, 实现矿井不间断供电及双电源的分列运行。

2工程改造实例

2008年9月, 郑煤集团供电处对王庄站6 kV电气设备进行了更换改造。将原来内部配置SN-10型少油断路器GG-1A型开关柜, 更换为内部配置ZN94B-12型真空断路器KYN28A-12真空断路器柜。全站共更换38面开关柜。

王庄变电站6 kV开关柜改造分2个阶段进行:①2008年9月, 对王6 kV北母进行停电改造, 更换17面开关柜;②对王6 kV南母进行停电改造, 更换21面开关柜。

2.1王6 kV北母改造

王庄站35 kV北母正常运行方式:Ⅰ方王线—王35 kV北母—王Ⅰ#主变—王6 kV北母运行;

Ⅱ方王线—王35 kV南母—王Ⅱ#主变—王6 kV南母各分板运行。王350备用;王60备用 (双电源分列运行) 。

王6 kV北母改造期间运行方式:Ⅰ方王线—王35 kV北母—王Ⅰ#主变—王6 kV隔爆总进—王6 kV各隔爆分板运行;Ⅱ方王线—王35 kV南母—王Ⅱ#主变—王6 kV南母各分板运行。王350备用;王60解备 (双电源分列运行) 。

王Ⅰ#主变、王6 kV北母停电后, 将王7板 (北风井1回) 、9板 (石匠窑1回) 、13板 (武村矿1回) 、3板 (西翼煤矿1回) 电缆分别接入BGP-400A型临时隔爆开关, 同时将BGP-600A型隔爆开关接在王Ⅰ#变压器的二次侧, 隔爆开关全部接好后, 对隔爆开关进行充电。

王Ⅰ#主变运行方式为:王Ⅰ#主变送电经总爆开关—各分隔爆开关带王7板 (北风井1回) 、9 (石匠窑1回) 、13板 (武村煤矿1回) 、3板 (西翼煤矿1回) 电缆供电 (图1) 。

王6 kV北母改造结束, 将王Ⅰ#主变及王6kV隔爆开关停运解备, 拆除6kV各分板隔爆开关, 并将电缆接入改造后的分板;拆除6kV隔爆开关总进电缆, 接入6kV母排, 完成王6kV北母设备改造工作, 恢复双电源分列运行。

2.2王6kV南母改造

王6kV南母改造运行方式:Ⅰ方王线—王35kV北母—王Ⅰ#主变—王6kV北母各分板运行Ⅱ方王线—王35kV南母—王Ⅱ#主变—王6kV隔爆总进—王6kV各隔爆分板运行。王350备用;王60解备。各隔爆开关分别带矿井重要负荷的2回路

3结语

(1) 郑煤集团公司6kV电气设备改造工作工程量之大及复杂程度是前所未有的。实践证明, 在变电器的二次侧安装BGP系列矿用隔爆开关, 通过6kV总隔爆开关带多台分路隔爆开关向井下重要负荷供电, 实现了设备改造期间双电源供电, 符合《煤矿安全规程》第441条规定要求, 保证了设备改造期间矿井供电的连续性。

一种苎麻纤维不间断收获的方法 篇8

苎麻为荨麻科 (Urticaceae) 苎麻属 (Bochmeria) 多年生韧皮纤维作物, 起源于中国, 被西方人称为“中国草”。苎麻作为中国重要的纺织工业原料作物之一, 其纤维品质优良, 在纺织上有重要地位, 越来越多地引起政府和科技工作者的重视。目前, 中国苎麻种植面积约10万公顷, 其产量约占世界总产量的90%。

随着中国市场经济的发展, 农村劳动力大量向城市转移, 导致传统作物栽培模式的人工成本越来越高, 包括水稻、棉花、油菜等许多作物开始研究和推广轻简化栽培技术, 己经取得了巨大突破。苎麻在整个生产过程中, 手工收剥用工占总用工量的80%以上, 且收剥季节性强、劳动强度大、技术要求高。靠农民白己种植、收获, 用传统的手工操作剥麻, 一户一般只能种植几亩苎麻。苎麻如不能及时收割剥制, 将严重影响其纤维品质和下季产量。因此, 麻纺企业要建设大规模的优质苎麻原料基地因需要投入大量的人力而难以实现。解决苎麻种植业的瓶颈之一就是实行轻简化栽培, 实行机械化或半机械化操作, 并进行适度规模的生产集中——建立专门的工厂剥制纤维。而实行工厂化苎麻生产的关键问题在于有稳定的原料供应, 即每天有一定规模的苎麻原茎送到工厂进行后续加工。但问题在于传统的苎麻收获模式为1年3季, 且收获时间基本在6月、8月及1 0月上中旬, 其他时间则没有原料供给工厂, 这样无疑会增加工厂的运行成本, 使原本寄希望于工厂化剥制纤维的设想成为空谈。因此, 探求能够不间断 (每年5～1 0月, 工厂可连续运转1 5 0 d左右) 提供给工厂原料成为首先要解决的重要问题, 这也是本发明研究目的所在。

2、发明内容

本发明的目的是在于提供了一种苎麻纤维不间断收获的方法, 方法易行, 操作简便, 实现了苎麻规模化、机械化种植趋势, 提高了工厂机械运转效率。本发明通过将苎麻种植基地合理分割, 充分利用6～9月降水及日照充足的优越自然条件, 能够实现每年5～1 0月不间断收获, 在合理的收获期内每天都可以给工厂提供原料, 原麻纤维质量均一, 适合规模化、工厂化的现代种植要求。

为了实现上述的目的, 本发明主要技术规程包括:苎麻种植园合理分割, 适时早收, 及时追肥, 冬季培管四大步骤。

1) 苎麻种植园合理分割

即将所种植苎麻讲行分区域分时间段收获 (视苎麻园土地面积, 可以划分为1～1 0 d采收块) , 充分利用6～9月降水及日照充足的优越自然条件, 能够实现每年5～1 0月不间断收获, 在合理的收获期内每天都可以给工厂提供原料, 原麻纤维质量均一, 适合规模化、工厂化的现代种植要求。

2) 适时早收

可比正常收获时间提早5～20d收获。

3) 及时追肥

兰麻纤维收获后按照N60～80kg/hm2标准追施氮肥。

4) 冬季培管

冬季加强培管, 重施饼肥1000～1 500kg/hm2, 三元复合肥600～800kg/hm2。