貝加萊公司新近推出了一款針對電力行業應用的多路數模混合功率模塊X20CM0985。該模塊集測量和并網同步功能于一體，可替代電力行業中常用的電力分析儀和同步控制設備。模塊測量精度高，范圍寬，量程范圍和并網同步參數可軟件設定。此模塊廣泛適用于風電、火電、水電等領域，可實現電網數據監測、同步并網等功能。

圖1數模混合功率模塊X20CM0985

　　X20CM0985模塊是貝加萊公司X20系列產品之一，采樣數據通過X2X總線傳輸，高達12Mbps的傳輸速度，確保采樣的實時性，模塊可在B&R集成開發環境Automation Studio中進行配置。

　　模塊的技術參數及功能：

　　1.技術參數

　　該模塊為數模混合模塊，端口及參數如下：

　　1.1數字量輸出

　　[X1端子] 輸出功能包括同步脈沖、電能計量、報警狀態、常規IO等

　　1.2模擬量輸入

　　[X2端子] 發電機側三相電流輸入端

　　[X3端子] 發電機側三相電壓輸入端

　　[X5端子] 電網側三相電壓輸入端

　　[X4端子] 同步主網1電壓輸入端

　　[X5端子] 同步主網2電壓輸入端

　　2.功能介紹

　　2.1測量功能

　　- 常規測量功能：作為一般的電力測量模塊使用，可多路測量

　　· 線電壓

　　· 相電壓

　　· 頻率

　　- 發電機側測量：并網模式時用來測量發電機側各項參數

　　· 相電流

　　· 電流均值

　　· 動態電流均值

　　· 中性線電流

　　· 線電壓

　　· 相電壓

　　· 視在功率

　　· 有功功率

　　· 無功功率

　　· 頻率

　　- 同步主網監測：發電機側和電網側同步端口參數測量

　　相角差

　　電壓差

　　- 熱過流監測

　　- 不平衡負載監測

　　- 短路電流監測

　　- 電壓不平衡監測

　　- 勵磁監測

　　2.2同步并網功能

　　該模塊最大的特點是具有同步并網功能，兩路同步主網端口可同時監測網側和發電機側的電壓、相位、頻率等參數。模塊內部可比較判斷同步條件是否具備，當網側和機側的電壓幅值、相位差、頻率差滿足一定條件時，激活并網功能，輸出脈沖信號觸發并網開關，使發電機回路輸出電能饋送到電網上。

　　典型應用電路如圖2所示。

圖2 X20CM0985典型應用電路

　　電路說明:

　　在電路圖中可以看出，模塊可以直接測量發電機定子和網側三相電壓，利用電流互感器改變發電機定子電流變比后接入模塊來測量發電機定子電流。另外，兩路同步主網端(Synchronization mains network 1和Synchronization mains network 2)監測網側和發電機側對應線路中電壓、相位和頻率值。如果同步條件滿足則數字量端口DO4發出并網脈沖使主回路上開關合閘，電能饋送電網。

　　數字量端口DO1作為輸出繼電器使用，含一個開點和一個閉點。運行中模塊會監測發電機相關狀態，當出現如過壓、欠壓、超頻、欠頻、過流、短路、電壓電流不平衡和勵磁失效等狀態時，DO1會輸出高電平信號驅動外部電路動作。

　　數字量端口DO2可輸出脈沖信號供外部電能計量用。

　　數字量端口DO3作為電網電流電壓監測輸出信號，當模塊檢測到電網電流或電壓低于參考值時DO3輸出高電平信號。

　　數字量端口DO5和DO6無特殊功能，可作為一般輸出點來使用。

　　2.3工作模式

　　- 滑動窗口同步模式

　　- 同步狀態監測模式

　　- 低電壓非同步模式

　　在B&R集成開發環境Automation Studio中可對模塊功能及參數進行一些設置，如工作模式、同步端口選擇、同步窗口參數、電流電壓放大倍數、狀態監測等等。

　　應用領域

　　X20CM0985模塊可應用于電力行業的電力系統同步裝置、電力系統監測以及工廠自動化領域，實現電網數據監測、同步并網等功能。靈活的參數設置使得該模塊應用范圍更廣，適應性更強。