CN103941721A - 一种电力系统范域智能化稳控装置的数检装置 - Google Patents

Abstract

一种电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置：含以以太网连接的组态控制单元和主机处理单元，主机处理单元包括一主机CPU处理模块，其分别连接以太网接口模块、GPS对时模块、光接口转换模块、电接口模块和开入量转换模块；以太网接口模块外接以太网接口、光接口转换模块外接12个光接口、电接口模块外接2个电接口、开入量转换模块外接10个开入接口，各接口与被测稳控装置对接；另有电源模块给各模块提供电源。使用一套本装置即可满足调试智能化稳控装置的所需要的各间隔的电气量、开入量以及其多状态协调变化需求；同时针对多个站之间的多个稳控装置的通道，还加设了通道测试功能，方便测试多个稳控装置间的通道以及远方功能时通道功能。

Description

一种电力系统范域智能化稳控装置的数检装置

技术领域

本发明涉及一种调试电力系统基于IEC61850标准智能化稳控装置的功能及通道校验的装置，尤其涉及一种电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置。

背景技术

目前智能化变电站已在逐步推广，包括智能化变电站在内的电力系统必须设有稳控装置，而稳控装置的功能和通道是否达到要求是需要另有一套专门的稳控装置测试仪来校验的。

现有电力系统稳控装置的智能化保护测试仪测试时侧重的是稳控装置保护功能方面的技术要求能否达到相应标准-也即充分考虑了对电力系统单一间隔的各种故障类型、运行状态的测试要求。但稳控装置可分为独立的稳控装置，以及系统的、多站联接组成的稳控装置，现有电力系统稳控装置的智能化保护测试仪仅考虑对独立的稳控装置的测试，未考虑到多站组成的稳控装置间的关联性和协调性，不能完全满足多间隔、多元件输入的稳控装置的关联性的检验要求；同时，对于多站组成的稳控装置，更需要对稳控装置间通信的通道进行校验。然而就目前现状，电力系统稳控装置领域仍未有针对智能稳控的特殊性而开发的检验平台及对远方通信协议的检验平台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置，可满足智能稳控装置要求智能化、网络化及远方通信通道综合检验的要求。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置，其特征是：包括以以太网连接的组态控制单元和主机处理单元；

所述的组态控制单元即人机界面，负责功能模块的编辑；

所述的主机处理单元包括一主机CPU处理模块，其分别连接有以太网接口模块、GPS对时模块、光接口转换模块、电接口模块和开入量转换模块；所述的以太网接口模块外接以太网接口、光接口转换模块外接12个光接口、电接口模块外接2个电接口、开入量转换模块外接10个开入接口，各接口用于与被测稳控装置对接；

另有通过电源接口外接电源的电源模块给各模块提供电源。

所述的主机处理单元的主机CPU处理模块负责信号的处理与逻辑运算、光接口转换模块用于转换光与电的信号转换以及传输、电接口转换模块用于转换电编码信号与电的信号转换以及传输、开入量转换模块用于电与电的信号转换以及传输、GPS对时模块用于同步上述的CPU处理模块、光接口转换模块、电接口模块、开入量转换模块、以太网接口模块；

所述的以太网接口用于连接所述的组态控制单元的人机界面和所说的以太网接口模块。

所述的组态控制单元内嵌程序组态软件以及组态操作平台可通过组态灵活配置每一个间隔传输的数据信息以及内容，如哪些电压、电流、开关量等；以及可通过组态灵活配置每一个间隔传输的数据信息属性，如电压、电流的大小，开关状态等；还可以通过组态灵活配置接口与线路各属性之间传输信息的关联性等，如线路的电压、电流开关量等通过哪各光接口通道传输等；以及通过组态灵活配置线路与线路之间传输信息的关联性的调控，如各间隔在不同时刻的电压、电流、开关量的可在同一触发条件下的变化属性的控制。

工作原理：

线路与线路关联性功能：

按照稳控装置的特点，本发明装置功能上按照最大化8条线路、2段母线、16条负荷线配置，每个元件按照组态功能灵活配置，每一个间隔单元的电压、电流、开关量均可以独立输出，用于测试稳控功能的传统试验；另外最重要的是本发明具有线路与线路的关联性功能，所谓的线路与线路的关联性功能，是指状态序列功能，该功能是专门针对稳控装置的对系统的动态特征设定，该功能打破传统的只能改变单间隔的电气量的局限，可通过配置单元的形式，可通过状态序列触发所要设定的所有的线路的实施状态。

远方通道校验功能：

稳控装置可分为单独的独立稳控装置和多站组成的稳控装置系统两种，针对多站之间的稳控装置，稳控装置与稳控装置之间通过2兆电接口连接，用于相互传输各自的稳控装置内部信息，正常两个稳控装置如以通道连接，其中一个装置是上送可切量信息给对侧站稳控装置，而另一个站下发的肯定是切负荷或机组命令。所以本发明装置针对稳控的这一特征，在发明试验装置上增加远方通道校验功能，使用时，如果连接的是控制站稳控装置（接收上送信息，下发跳闸命令），那么装置模拟的就是执行站（上送信息，执行跳闸命令）。同时为了减少发明装置的功能处理的复杂性，只在组态控制单元配置下发菜单和接受两个菜单单元，这两个菜单单元不与试验装置的其他功能关联，下发菜发送后命令的结果在被测试装置上检测，而接受命令可通过报文查询的方式获取，从而校验远方通道以及稳控装置的远方功能。

有益效果：使用一套本发明装置即可满足调试智能化稳控装置的所需要的各间隔的电气量、开入量以及其多状态协调变化需求；同时针对多个站之间的多个稳控装置的通道，本发明加设了通道测试功能，方便测试多个稳控装置间的通道以及远方功能时通道功能。本发明可满足智能稳控装置要求智能化、网络化及远方通信通道综合检验。

附图说明

图1a为本发明装置的硬件配置示意图之一；

图1b为本发明装置的硬件配置示意图之二；

图2为本发明装置的组成和连接关系示意图；

图3为本发明装置与稳控装置连接示意图；

图4为本发明线路属性配置逻辑图；

图5为本发明线路与线路关联性配置逻辑图；

图6为电网某区域一次系统图；

图7为线路与线路关联性配置示范图；

图8为远方通道校验逻辑图。

图中：1.为组态控制单元；2.以太网线；3.主机处理单元及机箱外壳；4.光接口；5.以太网口；6.开关量接口；7.2兆电接口（背面）；8.装置电源开关（背面）；9.装置电源插头（背面）；10.通风口（背面）；11.装置把手。

具体实施方式

下面结合附图对本发明装置做进一步的详细说明。

参见图1a、图1b和图2，本发明的装置硬件包括以以太网连接的组态控制单元1和主机处理单元3，组态控制单元通过网线2与以太网接口5连接，以太网接口与内部的以太网接口模块连接，以太网接口模块与主机CPU处理模块连接；主机CPU处理模块分别与GPS对时模块、光接口转换模块、电接口转换模块、开入量接口转换模块连接；同时光接口模块与12路光接口4连接，电接口模块与2路2兆电接口7连接，开入量接口模块与10路开入量接口6连接。

另有通过电源接口外接电源插头9的电源模块给各模块提供电源。

图3是本发明装置与稳控装置连接示意图，按照稳控装置的配置，某站的稳控装置接入6条220kV线路，2段母线，16条负荷线，按照稳控装置的光接口与线路的配置属性，按照对应的方式，将本发明的数检装置的1-6光口依次与稳控装置的1-6光口连接，分别提供给稳控装置的1-6线的三相电压和三相电流采样值以及位置信号；将数检装置的7光口与稳控装置的7光口连接，分别提供给稳控装置的两段线的三相电压采样值；将数检装置的8光口与稳控装置的8光口连接，分别提供给稳控装置的16条负荷线的A相电压、电流采样值；将数检装置的9光口与稳控装置的9光口连接，分别接受稳控装置的16条负荷线的跳闸信息；将数检装置的电口1与稳控装置的电口1连接，提供给稳控装置负荷线切负荷命令。

举例说明本发明装置的线路与线路之间关联性功能具体实施，图6是某500kV端口站及其范围内的220kV站组成的系统图，稳控装置安装在图中的测试站，线路1和2是测试站和左一站的联络线，线路3和4是测试站和右一站的联络线，线路5和6是测试站和下一站的联络线，目前的潮流方向是由左一站和右一站流向测试站和下一站。

此时如果线路1线和线路2线故障跳闸，那么测试站和下一站的负荷将由右一站的线路3和线路4承担。此时，当线路1、线路2故障时，线路1线和线路2线的功率和电流突然变化为零，而线路3和线路4的功率断面将是跳闸前线路1、线路2、线路3、线路4的断面总和。

本发明装置在测试时先需要模拟的故障由两个状态，在正常方式下，事故前的6条线路的潮流，如图7所示，线路1为-300MW，线路2为-350MW，线路3为-500MW，线路4为-550MW，线路5为600MW，线路6为600MW，在线路1、2跳闸后，各状态调整为如图7所示，线路1为0MW，线路2为0MW，线路3为-850MW，线路4为-850MW，线路5为600MW，线路6为600MW。如此测试的稳控装置根据发明装置提供的状态数据，校验稳控的跳闸功能是否正确。

本发明内容还包括远方通道校验功能，具体实施方式同样举例说明，如图6中的500kV端口站稳控装置需要向220kV测试站稳控装置发送切负荷命令时，发明装置此时通过电口和稳控装置相连，模拟500kV稳控装置发送切负荷报文，报文格式如图8设定，然后点击发送后，即可校验稳控装置的通道功能是否正确。

Claims (3)

1.一种电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置，其特征是：包括以以太网连接的组态控制单元和主机处理单元；

所述的组态控制单元即人机界面，负责功能模块的编辑；

所述的主机处理单元包括一主机CPU处理模块，其分别连接有以太网接口模块、GPS对时模块、光接口转换模块、电接口模块和开入量转换模块；所述的以太网接口模块外接以太网接口、光接口转换模块外接12个光接口、电接口模块外接2个电接口、开入量转换模块外接10个开入接口，各接口用于与被测稳控装置对接；

另有通过电源接口外接电源的电源模块给各模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置，其特征是：所述的主机处理单元的主机CPU处理模块负责信号的处理与逻辑运算、光接口转换模块用于转换光与电的信号转换以及传输、电接口转换模块用于转换电编码信号与电的信号转换以及传输、开入量转换模块用于电与电的信号转换以及传输、GPS对时模块用于同步上述的CPU处理模块、光接口转换模块、电接口模块、开入量转换模块、以太网接口模块；所述的以太网接口用于连接所述的组态控制单元的人机界面和所说的以太网接口模块。

3.根据权利要求2所述的电力系统泛域智能化稳控装置的数检装置，其特征是：所述的组态控制单元内嵌程序组态软件以及组态操作平台，通过组态灵活配置每一个间隔传输的数据信息、内容和属性；还通过组态灵活配置接口与线路各属性之间传输信息的关联性，以及通过组态灵活配置线路与线路之间传输信息的关联性的调控。