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【MFC5103M】MFC5103M(一)
MFC5103M型电源快切装置的应用及原理
【MFC5103M】 [摘 要] 电源快切装置适用于工矿企业高、低压系统，主要解决进线及外部电压故障时和内部电网故障时的切换。首先变电站或电厂应采用双电源双回路供电，即分别来自两个不同的变电站，一回使用，一回热备用。接线方式可以为：单母分段方式或单母方式。本文主要从起动方式、切换方式、实现方式三方面阐述MFC5103M型装置的原理。 [关键词]快切装置 起动方式 切换方式
中图分类号：U223 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0369-01
1、快切装置的必要性
石化、冶金、煤矿等中大型工矿企业，由于外部电网或内部供电网络故障或异常，造成非正常停电、电压大幅波动或短时断电（俗称“晃电”）的情况屡见不鲜。由于石化、冶金、煤矿企业工艺流程的特殊性，供电的中断或异常往往会造成设备停用或空转、工艺流程中断或费品产生，有时甚至造成设备爆炸等严重后果。为了使工矿企业供电系统不中断，提高供电可靠性，不仅要采用双回路或多回路供电，再辅以二次系统采用电源快速切换装置，这样就极大地提高了供电系统的可靠性。
2、切换功能
2.1 起动方式
MFC5103M型装置可提供手动起动、保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动、逆功率起动和频压起动方式。
手动起动。手动起动方式多用于进线检修或故障后进线恢复时使用，由人工通过开入量起动装置的切换功能。
保护起动。将线路/线变组/主变等电源侧设备的快速主保护接点引入到快切装置中，系统正常运行时，一旦检测到电源侧主保护动作，MFC5103M装置立即起动切换，断开故障线路，投入备用电源。
误跳起动。当系统正常运行时，若本处于合位的开关跳开且进线无流，则装置起动切换，合上另一侧电源以保证母线供电。
失压起动。装置提供失压检进线电压和失压检进线电流两种判据供用户选择，并通过“失压起动检进线U”控制字来进行选择。
无流起动。当装置检测到进线电流从有流（大于无流起动整定值）到无流（小于无流起动整定值），且母线频率小于无流起动频率定值时，装置经整定延时起动切换功能。无流起动方式主要用于进线本侧保护无法接入到装置的情形。当进线发生故障且被其它保护（可能是对侧的保护）跳开时，进线电流必然呈下降趋势，同时频率也会下降。此起动方式可通过控制字投退。
逆功率起动。当无进线快速保护接点起动装置切换时，用此起动判据可实现故障情况下的快速切换。
频压起动。频压起动主要用于进线运行电流很小、甚至可能向电网送电等无流起动和逆功率起动不适合应用的场合，基本思想是当进线电源因各种原因消失后，工作负荷孤网运行，工作母线的频率会偏离工频。
2.2 切换方式
装置在起动后会按照一定的顺序操作工作电源开关和备用电源开关。在快切原理中，名词“切换方式”用来描述不同开关操作顺序。MFC5103M提供的切换方式包括：并联、串联和同时方式。以下以单母分段运行方式为例，对各种切换方式简单说明，单母运行方式类同。
并联切换。并联切换只能以手动起动方式触发。若手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁并进入等待复归状态。并联切换方式适用于正常情况下同频系统的两个电源之间的切换，可用于进线检修时的人工倒闸或故障后手动恢复。
串联切换。串联切换多用于事故情况下自动切换。串联切换可以有以下几种合闸方式（亦称实现方式）：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换。当快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条件的判别。
同时切换。同时切换可以使得母线断电时间尽量缩短。同时切换可以有以下几种合闸方式（亦称实现方式）：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换。当快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条件的判别。
2.3 实现方式
在快切原理中，名词“实现方式”即用来描述合备用开关的合闸条件。装置在起动后，会按照预定的切换方式跳工作开关和合备用开关。无论哪种切换方式都涉及到合备用开关的操作。MFC5103M型快切装置提供的实现方式包括：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换。以下仅对这几种实现方式做简单介绍，关于它们的详细说明。
快速切换。快速切换是最理想的一种合闸方式，既能保证电动机安全，又不使电动机转速下降太多。在并联切换方式下，实现快速切换条件为：母线和待并侧电源压差|du|<“并联切换压差”，且频差|df|<“并联切换频差”，且相差|dq|<“并联切换相差”。在串联或同时切换方式下，实现快速切换的条件为：母线和待并侧电源频差|df|<“快速切换频差”且相差|dq|<“快速切换相差”。快速切换是速度最快的合闸方式。
同期捕捉切换。当快速切换不成功时，同期捕捉切换是一种最佳的后备切换方式。同期捕捉切换的原理是实时跟踪母线电压和备用电压的频差和角差变化，以同相点作为合闸目标点。
残压切换。当母线电压衰减到20%-40%实现的切换称为残压切换。残压切换虽能保证电动机安全，但由于停电时间过长，电动机自起动成功与否、自起动时间等会受到较大限制。残压切换的实现条件为：母线电压<“残压切换电压幅值”。
长延时切换。当备用侧容量不足以承担全部负载，甚至不足以承担通过残压切换过去的负载的自起动，只能考虑长延时切换。长延时切换的实现条件为：装置起动后延时t>“长延时整定值”。
3、总结
总之，工矿企业变电站及电厂电源切换装置的安装，既能解决外部电网“晃电”对企业电网的冲击，又能解决内部电网故障下连续供电的电源快速切换装置，经长期运行实践证明，在几次恶劣天气引起的电网故障时正确快速切换，保证了生产的连续性，实现了企业生产的“零停电”。
参考文献
[1] 赏星耀，项新建.双电源智能自动切换系统的研究[J].机电工程.2006（07）.
[2] 谭季秋，易际明，关耀奇.双电源自动切换装置的设计与实现[J].机电产品开发与创新.2003（04）.
[3] 于庆广，宫荷林，李建勋.智能无触点开关及双回路电源自动投切装置[J].电工技术杂志.2004（05）.
MFC5103M(二)
利用定时器和双缓冲技术在MFC中绘制动画
【MFC5103M】 摘要：对MFC中动画绘制涉及到的两个重要技术做较全面的总结和提炼，创建了一个通用性较强的动画绘制程序框架。首先对MFC中定时器技术和双缓冲技术做出深入分析；其次创建一个动画绘制程序框架；最后通过几个动画程序验证该框架。该程序框架已经应用在实际工作中，证明该框架是精炼有效的。 关键词：MFC 动画 定时器 双缓冲
中图分类号：TP311.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0129-01
1 定时器和双缓冲技术
MFC是微软公司推出的软件开发架构[1]，在MFC中绘制动画常见于各类软件开发。动画绘制一种思路是利用循环语句加延迟函数的方式[2]，另外一种思路就是利用定时器[3]定时更像图片绘制动画。后者在绘制过程中可以响应其他事件，因此应用十分广泛。
1.1 定时器技术
定时器可以向系统定时发送信号，触发OnTimer函数。在定时器使用过程中涉及到三个常用函数，分别对应着使用定时器的三个步骤。
（1）创建定时器。创建定时器使用SetTimer函数。MFC中提供两个SetTimer函数，一个是全局函数，可以在程序的任意位置调用。我们更常使用的是第二种SetTimer函数，由CWnd类重载。函数有三个参数，分别是定时器编号、时间间隔和回调函数[4]地址。
（2）处理定时器信号。MFC在OnTimer函数中处理定时器信号。OnTimer函数具有一个参数，是捕捉到的定时器编号。我们可以利用其区分不同的定时器信号，执行不同代码。
（3）销毁定时器。定时器也会占用一定的系统资源，所以必须及时销毁不用的定时器，否则会影响系统运行效率。MFC中使用KillTimer函数销毁定时器，该函数参数就是待销毁的定时器编号。
1.2 双缓冲技术
在Windows平台上，应用程序的图像设备接口被抽象化为设备上下文（Device Content，DC）。在MFC中，CDC类[5]是定义设备上下文对象的基类，所有绘图函数都在CDC基类中定义。
MFC中绘制动画的基本思路是在固定时间间隔内绘制图像，然后擦除旧图像再绘制新图像，这样连续起来就在人类的视觉上形成动画。为了实现这种“绘制-擦除-再绘制”的思路，较老的一种方法是在OnDraw函数中绘图，然后利用InValidate函数来清空屏幕，然后再绘制新图。因为绘制新旧两幅图像之间必定需要一定的计算和绘制时间，导致一个后果就是图像闪烁的很厉害。
为了避免闪烁，借助于双缓冲[6]的思想，我们可以在显示一幅图像的同时，在后台计算一幅新图像，并将新图像保存为一个完整的位图。当时间间隔到期后，一次性将新图像位图读入并显示出来即可。这样将大大节省计算和绘制的时间。实际运行中，人类的视觉基本感知不到任何闪烁。
2 动画绘制程序框架
作者在教学过程中利用上述技术创建了一个精炼高效的动画绘制程序框架，现将该程序框架的开发介绍如下。
第一步，创建一个标准的MFC单文档应用程序，项目名称为“Huitu”。然后在菜单栏中加一个“绘制”菜单，在其中添加一个“动画”菜单项，设置好对应的ID。
第二步，向Chuitu View类中添加一个布尔型成员变量donghuaflag，用于表示是否显示动画。
第三步，利用类向导创建对“动画”菜单项的响应函数。该函数的内容很简单，如下所示。
if（donghuaflag==true）{
donghuaflag=false；
Set Timer（1，84，NULL）；
}else{
donghuaflag=true；
KillTimer（1）；
}
可以看出，当“动画”菜单项奇数次被点击时，程序将创建一个编号为1的定时器，动画开始显示，并将时间间隔定位84毫秒，一秒钟大概更新12幅图像。当菜单项偶数次被点击时，系统将销毁1号定时器，动画结束。
第四步，利用类向导添加对系统消息“WM_TIMER”的响应函数，默认函数名为“OnTimer”。这样一来，刚刚在菜单响应函数中创建的1号定时器发送的定时信号就会在这里被接受并处理。这里为了使程序的结构更加清晰，我们在OnTimer中调用一个用户自定义函数“MyDraw”，真正的绘制动画代码放到该函数中。
第五步，添加用户自定义函数MyDraw。函数中除了系统活动设备上下文类对象pDC外，再编码“CDC MemDC”创建一个缓存中的后台设备上下文类对象。编码“CBitmap MemBitmap”创建一个缓存中的位图对象。之后利用Create Compatible DC、Create Compatible Bitmap和Select Object函数初始化并绑定位图。然后就是用户代码，可以利用MemDC提供的各种绘图函数绘图。最后利用pDC的BitBlt函数一次性读入位图并显示。
至此，动画绘制程序框架创建完毕。
3 利用框架创建的动画实例
实际开发中我们在动画绘制程序框架中，只需在My Draw函数中的个人绘图代码部分加上自己想要绘制的图像程序代码即可实现绘制动画。（图1）所示是几幅较好的学生动画作品。
当然该框架比较简单，还存在较大的改进空间。例如可以实现保存图像功能，再如可以实现多幅动画同时显示功能等。这些想法都有待今后的研究中进一步实现。
参考文献
[1]侯俊杰.深入浅出MFC（第2版）[M].武汉：华中科技大学出版社，2001：1-15.
[2]郑阿奇.Visual C++6.0 应用案例教程[M].北京：电子工业出版社，2010：12-35.
[3]孙鑫.VC++深入详解（修订版）[M].北京：电子工业出版社，2012：247-258.
[4]王铬.回调函数在软件设计中的应用[J].河南教育学院学报（自然科学版），2003，vol. 12， NO.3：44-46.
[5]郭海英，董高云，钟廷修.用Visual C++6.0编写交互绘图程序[J].计算机应用，2000，vol. 20，NO.11：68-69.
[6]曾麒.MFC中双缓冲处理贴图闪屏问题[J].科技信息，2011，第3期：68-70.
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/shenghuo544847/
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