CN103076753B - 一种模拟量通道可配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟量通道可配置方法，包括通道属性可配置，通道名称可配置，通道对应变比可配置，线电压计算可配置，功率计算可配置，PT断线判别通道可配置，CT断线判别通道可配置。不同的模拟量硬件配置可使用同一个软件程序，只需要更改每个通道的控制字和计算组合控制字就可以实现通道属性的更改，计算线电压、功率和一次值的灵活组合，以适应不同的应用场合。
Description
技术领域
本发明针对大型变电站、发电厂和一些需要多路模拟量采集的用户站测控装置；特别是模拟量通道多，配置方案不固定的测控装置。
背景技术
随着综合自动化的发展，测控装置的使用已越来越普及，它已代替电测量变送器作为电网电测量参数(电压、电流、相位、频率、有功功率、无功功率、功率因素)测量的在线测量仪器。测控装置包括两大功能：①测量：保证有足够的精度和对变化量的实时反映，其中测量包含：模拟量、电流量、开关量、温度量、直流量、压力量、流量等。②控制调节：接收远方或就地的命令进行调节控制，也可根据装置设定的逻辑编程进行调节控制，规定保证控制的有效性和可靠性。测控装置是将二次测得的电压、电流经高精度的电压、电流互感器隔离变换成计算机可测量的交流小信号，然后再送入微机处理器进行处理。直接计算电流、电压，然后计算有功功率、无功功率、功率因数等，由于这种方法能够对被测量的瞬时值进行采样，因而实时性好，效率高，相位失真小，适用于多参数测量。但是现有的测控装置模拟量采集通道一般都是固定不变，常见的有采集12路模拟量(6路电压、6路电流)，计算出的功率也是固定的，由指定的电压与电流去计算功率。这样不同的应用场合，都需要更改软件来满足特定的要求。
发明内容
针对现有测控装置的不足，为了解决测控装置模拟通道配置固定，功率计算固定的弊端，本发明提出了如下一种新的技术方案。
本发明模拟量通道可配置技术方案为：程序软件为每个通道配置一个16位的控制字作为该通道的参数，通过更改该控制字实现通道的灵活配置，设置功率控制字实现功率计算的灵活组合。通道采集电压、电流可配置，电压额定100V、400V可配置，电流1A、5A可配置，通道名称可配置，每个通道对应的变比可配置，计算线电压的通道可配置，计算功率的通道可灵活组合配置，电压通道是否检查PT断线也可通过控制字配置，电流通道是否检查CT断线也可通过控制字配置。这样只需要更改控制字就可以灵活配置各个模拟量通道，减少软件更改的工作量。
上述的模拟量通道可配置技术方案，其进一步特征在于：不同的模拟量硬件配置可使用同一个软件程序，只需要更改每个通道的控制字和计算组合控制字就可以实现通道属性的更改，计算线电压、功率和一次值的灵活组合，以适应不同的应用场合。
本发明创造的有益效果：本发明可实现测控装置一种程序适应不同的应用场合，模拟量通道灵活配置，避免每次通道更改都要更改程序软件的问题，减少软件更改的工作量。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
一种测控装置由母线板（连接其它各板件）、主板（包括CPU、CPLD、RAM，FLASH、AD、通讯等）、互感器板（包括电压、电流互感器等）、开入板（开关量光电隔离模块）、继电器板（分合闸继电器控制）、直流板（Pt或Cu温度传感器采集和4－20mA或0－5V或0－10V变送器信号采集）、电源板（为装置提供各种电压等级的电源）、人机交互板（显示驱动、液晶、按键）等部件组成。
如图1所示，为本发明实施例的结构框图。
电网一次设备电压、电流互感器转换后的电压和电流信号经测控装置内部电压、电流互感器变换成弱电信号，经多路转换开关、运算放大器、A/D转换器转换为数字量，再通过主板CPU进行处理、运算得到相应的电压、电流值，同时计算出功率、电度、2到10次谐波分量等。其中模拟量通道属性、功率计算、断线判别可通过控制字灵活配置，控制字每位的含义说明如下。
一、通道控制字定义:
1、类型：用2位表示，范围(0至3)，0——100V电压，1——400V电压，2——5A电流，3——1A电流。
2、名称：用6位表示，范围(0至63)，该参数设置每个通道在测控装置上显示的名称，具体定义见下表：
名称编号对照表
| 0 | NULL | 1 | Ua1 | 2 | Ub1 | 3 | Uc1 |
| 4 | U01 | 5 | Ua2 | 6 | Ub2 | 7 | Uc2 |
| 8 | U02 | 9 | Ua3 | 10 | Ub3 | 11 | Uc3 |
| 12 | U03 | 13 | Ua4 | 14 | Ub4 | 15 | Uc4 |
| 16 | U04 | 17 | Ua5 | 18 | Ub5 | 19 | Uc5 |
| 20 | U05 | 21 | Ua6 | 22 | Ub6 | 23 | Uc6 |
| 24 | U06 | 25 | Ia1 | 26 | Ib1 | 27 | Ic1 |
| 28 | I01 | 29 | Ia2 | 30 | Ib2 | 31 | Ic2 |
| 32 | I02 | 33 | Ia3 | 34 | Ib3 | 35 | Ic3 |
| 36 | I03 | 37 | Ia4 | 38 | Ib4 | 39 | Ic4 |
| 40 | I04 | 41 | Ia5 | 42 | Ib5 | 43 | Ic5 |
| 44 | I05 | 45 | Ia6 | 46 | Ib6 | 47 | Ic6 |
| 48 | I06 |
3、功率L：用2位表示，范围(0至3)，对于电流通道来说，该参数表示计算功率时电流的相别Ia(01),Ib(10)，Ic(11)，(00)表示该电流通道不参与功率计算；对于电压通道来说，该参数表示计算线电压的相别Ua(01),Ub(10)，Uc(11)；(00)表示该电压通道不参与线电压的计算。
4、功率H：用3位表示，范围(0至7)，对于电流通道来说，该参数表示的是本通道参与第几组功率的计算，对于电压通道来说，该参数表示的是本通道参与第几组线电压计算。
5、对应变比：用3位表示，范围(0至7)，表示该通道计算出的二次值转化为一次值时所乘的变比号。
二、功率控制字定义:
1、投/退：用1位表示，范围(0至1)，0表示不计算该组功率，1表示计算该组功率。
2、对应电压通道号：用5位表示，范围(0至31)，该参数表示计算该组功率时所使用的电压通道号，该参数与上述功率H中的电流通道设置一起计算出该组功率。
三、PT断线控制字定义:
1、投/退：用1位表示，范围(0至1)，0表示不进行PT断线判别，1表示进行PT断线判别。
2、对应电压通道号：用5位表示，范围(0至31)，该参数表示进行PT断线判别时所使用的电压通道号。
四、CT断线控制字定义:
1、投/退：用1位表示，范围(0至1)，0表示不进行CT断线判别，1表示进行CT断线判别。
2、对应电流通道：用5位表示，范围(0至31)，该参数表示进行CT断线判别时所使用的电流通道号。
一种设置实例如下：
| 通道号 | 名称 | 对应变比 | 功率H | 功率L | 名称 | 类型 | 设定值 |
| 0 | Ua1 | 000 | 000 | 01 | 000001 | 00 | 260 |
| 1 | Ub1 | 000 | 000 | 10 | 000010 | 00 | 520 |
| 2 | Uc1 | 000 | 000 | 11 | 000011 | 00 | 780 |
| 3 | Ia1 | 001 | 000 | 01 | 011001 | 10 | 8550 |
| 4 | Ib1 | 001 | 000 | 10 | 011010 | 10 | 8810 |
| 5 | Ic1 | 001 | 000 | 11 | 011011 | 10 | 9070 |
| 6 | Ia2 | 010 | 001 | 01 | 011101 | 10 | 17782 |
| 7 | Ib2 | 010 | 001 | 10 | 011110 | 10 | 18042 |
| 8 | Ic2 | 010 | 001 | 11 | 011111 | 10 | 18302 |
| 9 | Ua2 | 011 | 001 | 01 | 000101 | 00 | 25876 |
| 10 | Ub2 | 011 | 001 | 10 | 000110 | 00 | 26136 |
| 11 | Uc2 | 011 | 001 | 11 | 000111 | 00 | 26396 |
| 12 | Ia3 | 100 | 010 | 01 | 100001 | 10 | 35206 |
| 13 | Ib3 | 100 | 010 | 10 | 100010 | 10 | 35466 |
| 14 | Ic3 | 100 | 010 | 11 | 100011 | 10 | 35726 |
| 15 | Ia4 | 101 | 011 | 01 | 100101 | 10 | 44438 |
| 16 | Ib4 | 101 | 011 | 10 | 100110 | 10 | 44698 |
| 17 | Ic4 | 101 | 011 | 11 | 100111 | 10 | 44958 |
| 18 | U01 | 000 | 000 | 00 | 000100 | 01 | 17 |
| 19 | I01 | 000 | 000 | 00 | 011100 | 10 | 114 |
| 20 | I02 | 000 | 000 | 00 | 100000 | 10 | 130 |
| 21 | U02 | 000 | 000 | 00 | 001000 | 01 | 33 |
| 22 | I03 | 000 | 000 | 00 | 100100 | 10 | 146 |
| 23 | I04 | 000 | 000 | 00 | 101000 | 10 | 162 |
| 功率 | 投/退 | 电压通道3 | 电压通道2 | 电压通道1 | 设定值 |
| 1 | 1 | 00010 | 00001 | 00000 | 34848 |
| 2 | 1 | 00010 | 00001 | 00000 | 34848 |
| 3 | 1 | 01011 | 01010 | 01001 | 44361 |
| 4 | 1 | 01011 | 01010 | 01001 | 44361 |
| 5 | 0 | 00000 | 00000 | 00000 | 0 |
| 6 | 0 | 00000 | 00000 | 00000 | 0 |
| PT断线 | 投/退 | 电压通道3 | 电压通道2 | 电压通道1 | 设定值 |
| 1 | 1 | 00010 | 00001 | 00000 | 34848 |
| 2 | 1 | 01011 | 01010 | 01001 | 44361 |
| 3 | 0 | 00000 | 00000 | 00000 | 0 |
| 4 | 0 | 00000 | 00000 | 00000 | 0 |
| CT断线 | 投/退 | 电流通道3 | 电流通道2 | 电流通道1 | 设定值 |
| 1 | 1 | 00101 | 00100 | 00011 | 38019 |
| 2 | 1 | 01000 | 00111 | 00110 | 41190 |
| 3 | 1 | 01110 | 01101 | 01100 | 47532 |
| 4 | 1 | 10001 | 10000 | 01111 | 50703 |
说明：U1和U2均为100V电压通道；U01和U02均为400V电压通道；I1、I2、I3、I4、I01、I02、I03和I04均为5A电流通道；U1的变比对应变比1，I1的变比对应变比2，I2的变比对应变比3，U2的变比对应变比4，I3的变比对应变比5，I4的变比对应变比6。U1和I1计算出P1、Q1，U1和I2计算出P2、Q2，U2和I3计算出P3、Q3，U2和I4计算出P4、Q4。PT1断线对应U1，PT2断线对应U2，CT1断线对应I1，CT2断线对应I2，CT3断线对应I3，CT4断线对应I4。设定值栏为最终设置在测控装置里的控制字参数。
本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (1)
1.一种模拟量通道可配置方法，其特征在于：它为每个通道配置一个16位的控制字作为该通道的参数，通过更改该控制字实现通道的灵活配置，通道名称可配置，通道对应变比可配置，线电压计算可配置，功率计算可配置，PT断线判别通道可配置，CT断线判别通道可配置；
所述通道属性可配置，可配置为电压通道或电流通道，电压通道可配置成100V或400V，电流通道可配置成1A或5A；
所述通道名称可配置，可配置成相电压名称、相电流名称、零序电压名称和零序电流名称；
所述通道对应变比可配置，可选择通道与任一个变比组合计算一次值；
所述线电压计算可配置，可选择任意相电压通道来计算线电压；
所述功率计算可配置，可选择任意电压通道于电流通道组合计算相应功率；
所述PT断线判别通道可配置，可选择任意三个相电压通道参与PT断线判别；
所述CT断线判别通道可配置，可选择任意三个相电流通道参与CT断线判别。
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