CN109903627A - 一种微型整定定值考核训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种微型整定定值考核训练装置，包括上位机和下位机，其特征在于：所述上位机为评分考核显示界面，包括用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块；所述下位机为整定操作界面实物插件，包括功能键模块、数据存储模块、指示灯控制模块和显示屏GUI模块;所述上位机与下位机之间通过232串口进行通信。本发明的有益效果是：（1）提高定值整定一次成功率：在进行定值整定过程中一次成功率将直接影响到定值整定工作的工作效率，一次成功率低会造成很多的重复性劳动。（2）减少定值整定工作时间：定值整定工作时间也将直接影响到定值整定工作的工作效率，定值整定时间越短，其工作效率越高。

Description

一种微型整定定值考核训练装置

（一）技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种微型整定定值考核训练装置。

（二）背景技术

整定是指电气设备在投入正常运行前必须先测试设备正常运行电流的大小，是否在上级保护开关的整定电流范围之内。因为电气设计的理论值和设备的运行值是存在客观偏差的，如果这个偏差过大，超过了整定值，就会触发继电保护设备的动作，从而保护人身设备安全。

但是，误整定现象是极易发生的，发生的原因也是多方面的。因此需要对继电保护人员进行定值整定培训，而独立建设继电保护仿真室需要耗费大量的时间、精力、金钱。为此，需要发明研制一种小型的整定定值考核训练装置。本装置可以使电网人员能够熟悉继电保护装置菜单的布局，能够准确地找到整定定值的菜单项，对继电保护装置定值整定的过程进行仿真练习，而不必担心在修改定值的过程中对电网的稳定运行造成影响。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种微型整定定值考核训练装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种微型整定定值考核训练装置，包括上位机和下位机，其特征在于：

所述上位机为评分考核显示界面，包括用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块；所述用户模块用于人员的操作感知；所述定值单生成模块用于计算生成符合实际运行的定值单；所述考评模块和计分模块用于对人员的操作进行考核评分；

所述下位机为整定操作界面实物插件，包括功能键模块、数据存储模块、指示灯控制模块和显示屏GUI模块；所述功能键模块包括若干实体按键，用于模拟不同保护装置的定制整定；所述数据存储模块用于保存管理用户数据；所述指示灯控制模块用于反馈人员整定定值过程中的状态；所述显示屏GUI模块用于为人员提供若干操作快捷键；

所述上位机与下位机之间通过232串口进行通信。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述用户模块包括电源供电系统、wifi蓝牙模块、GPS模块、电容式触摸屏、音频接口和充电接口，用于人机交互。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述考评模块内设有保护装置模拟程序，用于模拟整定定值对真实电路存在的影响，通过连接的计分模块进行评分。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述上位机的用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块分别连接主板，所述主板还设有中央处理器、2G内存条、和32G固态硬盘，所述中央处理器采用Atom Z2760。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述下位机设有MCU模块，所述MCU模块通过PC通信连接有E2PROM存储器24C256，MCU模块通过SPI通信连接外扩FLASH存储器W25Q64和SD卡存储器，MCU模块还连接2.8寸显示屏和指示灯模块。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述下位机的MCU模块连接有串口电平转换模块CH340，串口电平转换模块CH340连接上位机的USB接口。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述显示屏GUI模块内的快捷键包括保护状态、显示报告、打印报告、整定定值、修改时钟、程序版本、通讯调试和退出。

本发明的有益效果是：

研制便携式继电保护定值整定培训考核装置，最终使得参培人员进行定值整定的工作效率得到提升，其具体体现在两个方面：

（1）提高定值整定一次成功率：在进行定值整定过程中一次成功率将直接影响到定值整定工作的工作效率，一次成功率低会造成很多的重复性劳动。

（2）减少定值整定工作时间：定值整定工作时间也将直接影响到定值整定工作的工作效率，定值整定时间越短，其工作效率越高。

（四）附图说明

图1为本发明的微型整定定值考核训练装置的上位机软件连接原理框图。

图2为本发明的微型整定定值考核训练装置的上位机硬件连接原理框图。

图3为本发明的微型整定定值考核训练装置的下位机硬件连接原理框图。

图4为本发明的微型整定定值考核训练装置的下位机软件连接原理框图。

图5为本发明的微型整定定值考核训练装置的菜单功能示意图。

图6为本发明的微型整定定值考核训练装置的上下位机通讯方式逻辑图。

图7为本发明的微型整定定值考核训练装置的考核界面示意图。

（五）具体实施方式

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

图1-图7为本发明的一种具体实施例。该实施例为一种微型整定定值考核训练装置，包括上位机和下位机，其特征在于：

所述上位机为评分考核显示界面，包括用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块；所述用户模块用于人员的操作感知；所述定值单生成模块用于计算生成符合实际运行的定值单；所述考评模块和计分模块用于对人员的操作进行考核评分；

所述下位机为整定操作界面实物插件，包括功能键模块、数据存储模块、指示灯控制模块和显示屏GUI模块；所述功能键模块包括若干实体按键，用于模拟不同保护装置的定制整定；所述数据存储模块用于保存管理用户数据；所述指示灯控制模块用于反馈人员整定定值过程中的状态；所述显示屏GUI模块用于为人员提供若干操作快捷键；

所述上位机与下位机之间通过232串口进行通信。

其中，所述用户模块包括电源供电系统、wifi蓝牙模块、GPS模块、电容式触摸屏、音频接口和充电接口，用于人机交互。

其中，所述考评模块内设有保护装置模拟程序，用于模拟整定定值对真实电路存在的影响，通过连接的计分模块进行评分。

其中，所述上位机的用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块分别连接主板，所述主板还设有中央处理器、2G内存条、和32G固态硬盘，所述中央处理器采用AtomZ2760。

其中，所述下位机设有MCU模块，所述MCU模块通过PC通信连接有E2PROM存储器24C256，MCU模块通过SPI通信连接外扩FLASH存储器W25Q64和SD卡存储器，MCU模块还连接2.8寸显示屏和指示灯模块。

其中，所述下位机的MCU模块连接有串口电平转换模块CH340，串口电平转换模块CH340连接上位机的USB接口。

其中，所述显示屏GUI模块内的快捷键包括保护状态、显示报告、打印报告、整定定值、修改时钟、程序版本、通讯调试和退出。

本实施例采用整定界面和评分界面分块式仿真模拟装置的方案，成本低廉，采用硬件实物模拟的形式，真实度高，分块式设计，整定操作界面可更换，可模拟多种保护型号。

本实施例的装置外壳采用铝合金外壳，重量较低，抗老化和抗摔强度高。

本实施中的定值单模拟生成模块根据定值单生成规则进行运算，使计算出的定值单能够较为符合实际运行的定值单。简单定值单生成规则如下表：

本实施例中，上位机与下位机之间的串口通讯连接设有自检程序，如图7所示，当上下位机通讯中断后，上位机的考评软件界面上会显示“下位机没有接通，请链接下位机”提示框，以便于后续的装置维修。

本实施例的效益分析如下：

1、安全效益

经过所研制的装置培训后，保护人员整定定值的成功率大幅度提高，避免了误整定造成的保护误动和拒动，有利于电网和设备的安全运行。

2、经济效益

（1）该装置的研制，避免了误整定造成的保护拒动和误动，从而减少了事故损失。

（2）经该装置培训后，保护人员整定定值的平均时间比过去减少了约 3 分钟。以每年定值整定工作 100 次计算，共节约时间 300 分钟，即 5 小时。按定值整定时平均负荷约3000 千瓦计算，则挽回电量损失约 15000 千瓦时，按公司平均电价 0.57 元计算，则可节约约 8550 元。

3、社会效益

本发明使用后，保护人员整定定值的成功率提高，避免了误整定造成的事故，确保了安全生产，创造了无形的社会效益；另外，保护人员整定定值的时间缩短，减少了用户的停电时间，从而提高了公司的社会形象，取得了良好的社会效益。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种微型整定定值考核训练装置，包括上位机和下位机，其特征在于：

所述上位机为评分考核显示界面，包括用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块；所述用户模块用于人员的操作感知；所述定值单生成模块用于计算生成符合实际运行的定值单；所述考评模块和计分模块用于对人员的操作进行考核评分；

所述下位机为整定操作界面实物插件，包括功能键模块、数据存储模块、指示灯控制模块和显示屏GUI模块；所述功能键模块包括若干实体按键，用于模拟不同保护装置的定制整定；所述数据存储模块用于保存管理用户数据；所述指示灯控制模块用于反馈人员整定定值过程中的状态；所述显示屏GUI模块用于为人员提供若干操作快捷键；

所述上位机与下位机之间通过232串口进行通信。

2.根据权利要求1所述的微型整定定值考核训练装置，其特征在于：所述用户模块包括电源供电系统、wifi蓝牙模块、GPS模块、电容式触摸屏、音频接口和充电接口，用于人机交互。

3.根据权利要求1所述的微型整定定值考核训练装置，其特征在于：所述考评模块内设有保护装置模拟程序，用于模拟整定定值对真实电路存在的影响，通过连接的计分模块进行评分。

4.根据权利要求1所述的微型整定定值考核训练装置，其特征在于：所述上位机的用户模块、定值单生成模块、考评模块和计分模块分别连接主板，所述主板还设有中央处理器、2G内存条、和32G固态硬盘，所述中央处理器采用Atom Z2760。

5.根据权利要求1所述的微型整定定值考核训练装置，其特征在于：所述下位机设有MCU模块，所述MCU模块通过PC通信连接有E²PROM存储器24C256，MCU模块通过SPI通信连接外扩FLASH存储器W25Q64和SD卡存储器，MCU模块还连接2.8寸显示屏和指示灯模块。

6.根据权利要求5所述的微型整定定值考核训练装置，其特征在于：所述下位机的MCU模块连接有串口电平转换模块CH340，串口电平转换模块CH340连接上位机的USB接口。

7.根据权利要求1所述的微型整定定值考核训练装置，其特征在于：所述显示屏GUI模块内的快捷键包括保护状态、显示报告、打印报告、整定定值、修改时钟、程序版本、通讯调试和退出。