CN101917065B - 一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，包括户外真空断路器Ⅰ、Ⅱ和K以及集控台、环网电源控制模块Ⅰ、Ⅱ和环网接通控制模块Ⅲ，户外真空断路Ⅰ分别与电源PⅠ及其供电线路连接，户外真空断路器Ⅱ分别与电源PⅡ及其供电线路连接，户外真空断路器K设置在电源PⅠ与电源PⅡ的供电线路之间，环网电源控制模块Ⅰ、Ⅱ和环网接通控制模块Ⅲ分别与户外真空断路器Ⅰ、Ⅱ和户外真空断路器K电路连接；集控台通过移动通讯网与环网电源控制模块Ⅰ、Ⅱ和环网接通控制模块Ⅲ交换信息并发出控制指令、接通或断开电源PⅠ与电源PⅡ的供电线路。该控制装置自动化程度高、安全可靠，可缩短故障的排除时间，减少停电损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种环网供电控制装置，特别是一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置。
背景技术
现有的环网供电要求电器连锁，机械连锁，环网供电的控制方式如图3所示，正常供电时，电源PⅠ负责供户外真空短路器Ⅰ至户外真空断路器k的负荷，电源P Ⅱ负责供户外真空短路器P2至户外真空短路器k的负荷。非正常时，通过户外真空断路器k自动控制开关检测PⅠ或PⅡ的电压，设电源PⅡ无电时，则自动控制开关k闭合，使电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路接通，由电源PⅠ供户外真空短路器P1至户外真空短路器P2间的全部负荷。此控制方式不仅自动化程度低，而且可靠性不高：1、当PⅠ或PⅡ过流重合时，PⅠ或PⅡ的线路无电压，如果在这种情况下户外真空断路器k合闸，将会发生事故；2、当检测PⅠ或PⅡ电压的元件出故障，或因尖峰脉冲、雷击等原因造成检测元件损坏，也可能造成检测信号虚假，使户外真空断路器k误动作而造成事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化程度高、安全可靠的基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，以克服已有技术所存在的上述不足。
本发明采取的技术方案是：一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，包括户外真空断路器Ⅰ、户外真空断路器Ⅱ和户外真空断路器K，户外真空断路器Ⅰ分别与电源PⅠ及电源PⅠ的供电线路连接，户外真空断路器Ⅱ分别与电源PⅡ及电源PⅡ的供电线路连接，户外真空断路器K设置在电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路之间、并根据电源PⅠ或电源PⅡ的电源状况将电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路接通或断开，所述环网供电控制装置还包括集控台、环网电源控制模块Ⅰ、环网电源控制模块Ⅱ和环网接通控制模块Ⅲ，环网电源控制模块Ⅰ、环网电源控制模块Ⅱ和环网接通控制模块Ⅲ分别与户外真空断路器Ⅰ、户外真空断路器Ⅱ和户外真空断路器K电路连接。
集控台通过移动通讯网与环网电源控制模块Ⅰ、环网电源控制模块Ⅱ和环网接通控制模块Ⅲ交换信息并发出控制指令；环网电源控制模块Ⅰ的功能是查询电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ的辅助触点状态向集控台发送、根据集控台的指令控制户外真空断路器Ⅰ之合闸继电器和分闸继电器的动作；环网电源控制模块Ⅱ的功能是查询电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ的辅助触点状态向集控台发送、根据集控台的指令控制户外真空断路器Ⅱ之合闸继电器和分闸继电器的动作；环网接通控制模块Ⅲ的功能是通过户外真空断路器K查询电源PⅠ及电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K的辅助触点状态向集控台发送、根据集控台的指令控制户外真空断路器K之合闸继电器和分闸继电器的动作。
其进一步的技术方案是：所述集控台包括工控机与通讯模块Z，通讯模块Z与工控机电路连接；工控机的作用是通过通讯模块Z和移动通讯网接收来自环网电源控制模块Ⅰ、环网电源控制模块Ⅱ及环网接通控制模块Ⅲ的查询信息进行分析判断，向环网电源控制模块Ⅰ、环网电源控制模块Ⅱ及环网接通控制模块Ⅲ发出控制指令，控制户外真空断路器Ⅰ、户外真空断路器Ⅱ及户外真空断路器K之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的环网电源控制模块Ⅰ由AMR处理器Ⅰ和通讯模块Ⅰ构成，AMR处理器Ⅰ分别与通讯模块Ⅰ及户外真空断路器Ⅰ的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器和分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅰ的作用是查询电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ的辅助触点状态通过通讯模块Ⅰ和移动通讯网传递给集控台，接收来自集控台的指令、控制户外真空断路器Ⅰ之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的环网电源控制模块Ⅱ由AMR处理器Ⅱ和通讯模块Ⅱ构成，AMR处理器Ⅱ分别与通讯模块Ⅱ及户外真空断路器Ⅱ的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器和分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅱ的作用是查询电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ的辅助触点状态通过通讯模块Ⅱ和移动通讯网传递给集控台，接收来自集控台的指令、控制户外真空断路器Ⅱ之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的环网接通控制模块Ⅲ由AMR处理器Ⅲ和通讯模块Ⅲ构成，AMR处理器Ⅲ分别与通讯模块Ⅲ及户外真空断路器K的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器和分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅲ的作用是查询开关两侧的电压、电流信号及户外真空断路器K的辅助触点状态通过通讯模块Ⅲ和移动通讯网传递给集控台，并接收来自集控台的指令、控制户外真空断路器K之合闸继电器和分闸继电器的动作。
其更进一步的技术方案是：所述的通讯模块Z、通讯模块Ⅰ、通讯模块Ⅱ和通讯模块Ⅲ采用TC35i模块。
由于采取上述技术方案，本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置具有有益效果：1、本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置运用ARM处理器对环网电路的电压和电流状态进行查询和监控，并将监控信息通过通讯网络与集控台交换，最终通过通讯网络执行集控台的指令，控制户外真空断路器的动作，保证环网线路正常供电，不仅自动化程度高，而且可大大缩短故障的排除时间，减少因停电造成的损失。
2、当出现PⅠ或PⅡ过流重合时，PⅠ或PⅡ的线路无电压，或因检测PⅠ、PⅡ电压的元件出故障，或因尖峰脉冲、雷击等原因造成检测元件损坏造成检测信号虚假时，在上述情况下本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置可通过查询和判断，发出故障警报，将户外真空断路器k闭锁，避免户外真空断路器k误动作而发生事故，保证电路的安全运行。
下面结合附图和实施例，对本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置结构框图；图2：本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置电路结构连接图；图3：原有环网控制原理示意图。
图中：10-集控台，101-通讯模块Z，102-工控机，20-移动通讯网，30-环网电源控制模块Ⅰ，301-AMR处理器Ⅰ，302-通讯模块Ⅰ，40-环网接通控制模块Ⅲ，401-AMR处理器Ⅲ，402-通讯模块Ⅲ，50-环网电源控制模块Ⅱ，501-AMR处理器Ⅱ，502-通讯模块Ⅱ，60-户外真空断路器Ⅰ，70-户外真空断路器K，80-户外真空断路器Ⅱ。
具体实施方式
一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，包括户外真空断路器Ⅰ60、户外真空断路器Ⅱ80和户外真空断路器K70，户外真空断路器Ⅰ60分别与电源PⅠ及电源PⅠ的供电线路连接，户外真空断路器Ⅱ80分别与电源PⅡ及电源PⅡ的供电线路连接，户外真空断路器K70设置在电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路之间、并根据电源PⅠ或电源PⅡ的电源状况将电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路接通或断开，所述环网供电控制装置还包括集控台10、环网电源控制模块Ⅰ30、环网电源控制模块Ⅱ50和环网接通控制模块Ⅲ40，环网电源控制模块Ⅰ30、环网电源控制模块Ⅱ50和环网接通控制模块Ⅲ40分别与户外真空断路器Ⅰ60、户外真空断路器Ⅱ80及户外真空断路器K70电路连接。
集控台10通过移动通讯网20与环网电源控制模块Ⅰ30、环网电源控制模块Ⅱ50和环网接通控制模块Ⅲ40交换信息并发出控制指令；环网电源控制模块Ⅰ30的功能是查询电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ60的辅助触点状态，并将电源PⅠ的电压、电流信息及户外真空断路器Ⅰ60的辅助触点状态向集控台10发送、根据集控台10的指令控制户外真空断路器Ⅰ60之合闸继电器和分闸继电器的动作；环网电源控制模块Ⅱ50的功能是查询电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ80的辅助触点状态，并将电源PⅡ的电压、电流信息及户外真空断路器Ⅱ80的辅助触点状态向集控台10发送、根据集控台10的指令控制户外真空断路器Ⅱ80之合闸继电器和分闸继电器的动作；环网接通控制模块Ⅲ40的功能是查询电源PⅠ和电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K70的辅助触点状态，并将电源PⅠ和电源PⅡ的电压、电流信息及户外真空断路器K70的辅助触点状态向集控台10发送、根据集控台10的指令控制户外真空断路器K70之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述集控台10包括工控机102与通讯模块Z101，通讯模块Z101与工控机102电路连接；工控机102的作用是通过通讯模块Z101和移动通讯网20接收来自环网电源控制模块Ⅰ30、环网电源控制模块Ⅱ50及环网接通控制模块Ⅲ40的查询信息进行分析判断，并通过通讯模块Z101和移动通讯网20向环网电源控制模块Ⅰ30、环网电源控制模块Ⅱ50及环网接通控制模块Ⅲ40发出控制指令，控制户外真空断路器Ⅰ60、户外真空断路器Ⅱ80及户外真空断路器K70之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的环网电源控制模块Ⅰ30由AMR处理器Ⅰ301和通讯模块Ⅰ302构成，AMR处理器Ⅰ301分别与通讯模块Ⅰ302及户外真空断路器Ⅰ60的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器和分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅰ301的作用是查询电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ60的辅助触点状态，并将电源PⅠ的电压、电流信息及户外真空断路器Ⅰ60的辅助触点状态通过通讯模块Ⅰ302和移动通讯网20传递给集控台10，接收来自集控台10的指令、控制户外真空断路器Ⅰ60之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的环网电源控制模块Ⅱ50由AMR处理器Ⅱ501和通讯模块Ⅱ502构成，AMR处理器Ⅱ501分别与通讯模块Ⅱ502及户外真空断路器Ⅱ80的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器和分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅱ501的作用是查询电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ80的辅助触点状态，并将电源PⅡ的电压、电流信息及户外真空断路器Ⅱ80的辅助触点状态通过通讯模块Ⅱ502和移动通讯网20传递给集控台10，接收来自集控台10的指令、控制户外真空断路器Ⅱ80之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的环网接通控制模块Ⅲ40由AMR处理器Ⅲ401和通讯模块Ⅲ402构成，AMR处理器Ⅲ401分别与通讯模块Ⅲ402及户外真空断路器K70的电压互感器、电流互感器辅助触点、合闸继电器和分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅲ401的作用是查询电源PⅠ和电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K70的辅助触点状态、并将电源PⅠ和电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K70的辅助触点状态通过通讯模块Ⅲ402和移动通讯网20传递给集控台10，接收来自集控台10的指令、控制户外真空断路器K70之合闸继电器和分闸继电器的动作。
所述的通讯模块Z101、通讯模块Ⅰ302、通讯模块Ⅱ502和通讯模块Ⅲ402采用TC35i模块，作为变换也可采用具有同类功能的其他模块。
本发明之一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置的工作原理：当户外真空断路器K检测到供电电源PⅠ(或电源PⅡ)无电压时，通过AMR处理器Ⅲ及通信模块Ⅲ将信息传给集控台。集控台再查询电源PⅠ(或电源PⅡ)，当查询到电源PⅠ(或电源PⅡ)断开后的信号，这两个条件同时满足，则确定为电源PⅠ(或电源PⅡ)断电，由工控机发出合闸指令，通过通讯模块Z和移动通讯网传递给环网接通控制模块Ⅲ，环网接通控制模块Ⅲ之AMR处理器Ⅲ控制户外真空断路器K的合闸继电器合闸，使断电电源PⅠ(或电源PⅡ)的供电线路与正常供电电源PⅡ(或电源PⅠ)的供电线路接通，由正常供电电源PⅡ(或电源PⅠ)同时供断电电源PⅠ(或电源PⅡ)线路的用电。
假设：户外真空断路器K的自动控制器检测到PⅠ这头没有电，通过集控台查询PⅠ主开关的状态。当出现如下几种情况时：1、如果户外真空断路器Ⅰ主开关没有分断，则户外真空断路器K的控制器上应有电压的检测信号。否则按逻辑关系推断故障所在，并且户外真空断路器K闭锁，报警；2、户外真空断路器Ⅰ主开关已分断，则必须是无电流信号，辅助触点也是正常断开，PⅠ至户外真空断路器K无电压，否则按逻辑关系推断故障所在，并且户外真空断路器K闭锁，报警；3、户外真空断路器Ⅰ主开关重合时，只要户外真空断路器K动作的延时设置大于重合时间即可；只有逻辑关系正确，户外真空断路器K主开关才能合闸带负荷。当PⅠ非正常解除时，向集控台报告，当集控台向户外真空断路器K查询，确认户外真空断路器K的主开关断开后，才向户外真空断路器Ⅰ发出指令，允许户外真空断路器Ⅰ主开关合闸，进入正常供电状况。同理P2非正常时，也是如此操作。
Claims (3)
1.一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，包括户外真空断路器Ⅰ(60)、户外真空断路器Ⅱ(80)和户外真空断路器K(70)，户外真空断路器Ⅰ(60)分别与电源PⅠ及电源PⅠ的供电线路连接，户外真空断路器Ⅱ(80)分别与电源PⅡ及电源PⅡ的供电线路连接，户外真空断路器K(70)设置在电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路之间、并根据电源PⅠ或电源PⅡ的电源状况将电源PⅠ的供电线路与电源PⅡ的供电线路接通或断开，其特征在于：所述环网供电控制装置还包括集控台(10)、环网电源控制模块Ⅰ(30)、环网电源控制模块Ⅱ(50)和环网接通控制模块Ⅲ(40)，环网电源控制模块Ⅰ(30)、环网电源控制模块Ⅱ(50)和环网接通控制模块Ⅲ(40)分别与户外真空断路器Ⅰ(60)、户外真空断路器Ⅱ(80)及户外真空断路器K(70)电路连接；
集控台(10)通过移动通讯网(20)与环网电源控制模块Ⅰ(30)、环网电源控制模块Ⅱ(50)和环网接通控制模块Ⅲ(40)交换信息并发出控制指令；
环网电源控制模块Ⅰ(30)的功能是查询电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ(60)的辅助触点状态、并将电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ(60)的辅助触点状态向集控台(10)发送、根据集控台(10)的指令控制户外真空断路器Ⅰ(60)之合闸继电器和分闸继电器的动作；
环网电源控制模块Ⅱ(50)的功能是查询电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ(80)的辅助触点状态、并将电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ(80)的辅助触点状态向集控台(10)发送、根据集控台(10)的指令控制户外真空断路器Ⅱ(80)之合闸继电器和分闸继电器的动作；
环网接通控制模块Ⅲ(40)的功能是查询电源PⅠ和PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K(70)的辅助触点状态、并将电源PⅠ和PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K(70)的辅助触点状态向集控台(10)发送、根据集控台(10)的指令控制户外真空断路器K(70)之合闸继电器和分闸继电器的动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，其特征在于：所述集控台(10)包括工控机(102)与通讯模块Z(101)，通讯模块Z(101)与工控机(102)电路连接；工控机(102)的作用是通过通讯模块Z(101)和移动通讯网(20)接收来自环网电源控制模块Ⅰ(30)、环网电源控制模块Ⅱ(50)及环网接通控制模块Ⅲ(40)的查询信息进行分析判断，向环网电源控制模块Ⅰ(30)、环网电源控制模块Ⅱ(50)及环网接通控制模块Ⅲ(40)发出控制指令，控制户外真空断路器Ⅰ(60)、户外真空断路器Ⅱ(80)及户外真空断路器K(70)之合闸继电器和分闸继电器的动作；
所述的环网电源控制模块Ⅰ(30)由AMR处理器Ⅰ(301)和通讯模块Ⅰ(302)构成，AMR处理器Ⅰ(301)分别与通讯模块Ⅰ(302)和户外真空断路器Ⅰ(60)的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器及分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅰ(301)的作用是查询电源PⅠ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅰ(60)的辅助触点状态通过通讯模块Ⅰ(302)和移动通讯网(20)传递给集控台(10)，接收来自集控台(10)的指令、控制户外真空断路器Ⅰ(60)之合闸继电器和分闸继电器的动作；
所述的环网电源控制模块Ⅱ(50)由AMR处理器Ⅱ(501)和通讯模块Ⅱ(502)构成，AMR处理器Ⅱ(501)分别与通讯模块Ⅱ(502)和户外真空断路器Ⅱ(80)的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器及分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅱ(501)的作用是查询电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器Ⅱ(80)的辅助触点状态通过通讯模块Ⅱ(502)和移动通讯网(20)传递给集控台(10)，接收来自集控台(10)的指令、控制户外真空断路器Ⅱ(80)之合闸继电器和分闸继电器的动作；
所述的环网接通控制模块Ⅲ(40)由AMR处理器Ⅲ(401)和通讯模块Ⅲ(402)构成，AMR处理器Ⅲ(401)分别与通讯模块Ⅲ(402)和户外真空断路器K(70)的电压互感器、电流互感器、辅助触点、合闸继电器及分闸继电器电路连接；AMR处理器Ⅲ(401)的作用是查询电源PⅠ及电源PⅡ的电压和电流信息及户外真空断路器K(70)的辅助触点状态通过通讯模块Ⅲ(402)和移动通讯网(20)传递给集控台(10)，接收来自集控台(10)的指令、控制户外真空断路器K(70)之合闸继电器和分闸继电器的动作。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于移动通讯网络技术的环网供电控制装置，其特征在于：所述的通讯模块Z(101)、通讯模块Ⅰ(302)、通讯模块Ⅲ(402)和通讯模块Ⅱ(502)采用TC35i模块。
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