贝加莱公司新近推出了一款针对电力行业应用的多路数模混合功率模块X20CM0985。该模块集测量和并网同步功能于一体，可替代电力行业中常用的电力分析仪和同步控制设备。模块测量精度高，范围宽，量程范围和并网同步参数可软件设定。此模块广泛适用于风电、火电、水电等领域，可实现电网数据监测、同步并网等功能。
图1数模混合功率模块X20CM0985
X20CM0985模块是贝加莱公司X20系列产品之一，采样数据通过X2X总线传输，高达12Mbps的传输速度，确保采样的实时性，模块可在B&R集成开发环境Automation Studio中进行配置。
模块的技术参数及功能：
1.技术参数
该模块为数模混合模块，端口及参数如下：
1.1数字量输出
[X1端子] 输出功能包括同步脉冲、电能计量、报警状态、常规IO等
1.2模拟量输入
[X2端子] 发电机侧三相电流输入端
[X3端子] 发电机侧三相电压输入端
[X5端子] 电网侧三相电压输入端
[X4端子] 同步主网1电压输入端
[X5端子] 同步主网2电压输入端
2.功能介绍
2.1测量功能
■ 常规测量功能：作为一般的电力测量模块使用，可多路测量
线电压
相电压
频率
■ 发电机侧测量：并网模式时用来测量发电机侧各项参数
相电流
电流均值
动态电流均值
中性线电流
线电压
相电压
视在功率
有功功率
无功功率
频率
■ 同步主网监测：发电机侧和电网侧同步端口参数测量
相角差
电压差
■ 热过流监测
■ 不平衡负载监测
■ 短路电流监测
■ 电压不平衡监测
■ 励磁监测
2.2同步并网功能
该模块最大的特点是具有同步并网功能，两路同步主网端口可同时监测网侧和发电机侧的电压、相位、频率等参数。模块内部可比较判断同步条件是否具备，当网侧和机侧的电压幅值、相位差、频率差满足一定条件时，激活并网功能，输出脉冲信号触发并网开关，使发电机回路输出电能馈送到电网上。
典型应用电路如图2所示。
图2 X20CM0985典型应用电路
电路说明:
在电路图中可以看出，模块可以直接测量发电机定子和网侧三相电压，利用电流互感器改变发电机定子电流变比后接入模块来测量发电机定子电流。另外，两路同步主网端(Synchronization mains network 1和Synchronization mains network 2)监测网侧和发电机侧对应线路中电压、相位和频率值。如果同步条件满足则数字量端口DO4发出并网脉冲使主回路上开关合闸，电能馈送电网。
数字量端口DO1作为输出继电器使用，含一个开点和一个闭点。运行中模块会监测发电机相
关状态，当出现如过压、欠压、超频、欠频、过流、短路、电压电流不平衡和励磁失效等状态时，DO1会输出高电平信号驱动外部电路动作。
数字量端口DO2可输出脉冲信号供外部电能计量用。
数字量端口DO3作为电网电流电压监测输出信号，当模块检测到电网电流或电压低于参考值时DO3输出高电平信号。
数字量端口DO5和DO6无特殊功能，可作为一般输出点来使用。
2.3工作模式
■ 滑动窗口同步模式
■ 同步状态监测模式
■ 低电压非同步模式
在B&R集成开发环境Automation Studio中可对模块功能及参数进行一些设置，如工作模式、同步端口选择、同步窗口参数、电流电压放大倍数、状态监测等等。
应用领域
X20CM0985模块可应用于电力行业的电力系统同步装置、电力系统监测以及工厂自动化领域，实现电网数据监测、同步并网等功能。灵活的参数设置使得该模块应用范围更广，适应性更强。
作者：贝加莱工业自动化（上海）有限公司 金学东