CN111679655A - 一种安全稳定控制系统的定值校验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全稳定控制系统的定值校验装置，包括数据传输模块、稳控模拟模块、上位机、实时仿真器、第一执行机构以及第二执行机构，数据传输模块采集稳控装置定值数据给稳控模拟模块，实时仿真器用于模拟电网的实时运行状态，通过上位机选择故障指令后，第一执行机构执行故障指令对应的切机动作，使升降板下降，而实时仿真器模拟故障状态下的电网运行状态，并将运行产生的电流、电压等数据传输给稳控模拟模块，稳控模拟模块根据接收的数据产生切机动作，上位机根据切机动作控制第二执行机构的升降板下降，对比两组升降板下降的数量来判断定值数据是否正确，若对比结果不一致，上位机将正确的定值数据传输给定值输出模块，实现定值校验。

Description

一种安全稳定控制系统的定值校验装置

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别涉及一种安全稳定控制系统的定值校验装置。

背景技术

安全稳定控制系统作为保证电网安全稳定运行的第二道防线，用于执行切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行，其定值设置如不合理可能导致安全稳定控制装置(下称稳控装置)误动或者拒动，目前稳控装置定值的校验是通过离线机电暂态仿真软件如PSD-BPA来进行校核，校核的过程以及结果完全通过仿真进行，在模拟故障发生时，不具备正常的执行过程与稳控装置的执行过程的对比显示，校核结果并不能直观的展现给工作人员。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种安全稳定控制系统的定值校验装置，在模拟故障发生时，可以对比正常的执行过程与稳控装置的执行过程，向工作人员直观的展示对比结果以判断定值数据是否正确，当定值数据不正确时，可以进行稳控装置定值数据的校验。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种安全稳定控制系统的定值校验装置，包括数据传输模块、稳控模拟模块、上位机、实时仿真器、第一执行机构以及第二执行机构，所述数据传输模块包括用于采集稳控装置定值数据的数据采集器以及输出定值校验数据给稳控装置的定值输出模块，所述上位机分别与实时仿真器、稳控模拟模块、第一执行机构、第二执行机构、定值输出模块以及数据采集器数据连接；所述第一执行机构、第二执行机构均包括上方敞口的箱体、电动伸缩杆、支撑板以及若干个用于模拟发电机组的升降板，所述升降板位于箱体的敞口处，并与箱体内壁滑动连接，所述支撑板与箱体的内壁滑动连接，并位于升降板的下方，所述电动伸缩杆设置在箱体外部，其输出轴伸入到箱体内与支撑板的侧壁连接；所述上位机与电动伸缩杆电连接，所述上位机包括故障选择面板。

优选的，所述箱体内壁设置有水平滑槽以及竖直滑槽，所述升降板侧壁以及支撑板侧壁设置有滑块，所述升降板的滑块位于垂直滑槽中，所述支撑板的滑块位于水平滑槽中。

优选的，所述第二执行机构的箱体的竖直滑槽底部设置有触发按钮，所述第二执行机构的升降板下落时，所述滑块使触发按钮被触发，所述触发按钮发送电信号给上位机。

优选的，所述箱体侧壁上方设置有电磁铁，所述滑块上表面设置有金属板，所述上位机控制电能传输给电磁铁。

优选的，所述箱体还包括电磁开关、常闭开关以及电池组，所述电池组、电磁开关、常闭开关以及电磁铁组成电路回路，所述上位机与电磁开关电连接，所述常闭开关设置在水平滑槽远离电动伸缩杆的一端中。

优选的，还包括第一无线传输单元以及第二无线传输单元，所述第一无线传输单元与上位机电连接，所述第二无线传输单元与数据传输模块电连接，所述第一无线传输单元和第二无线传输单元数据连接。

优选的，还包括用于采集电力系统一次设备数据的采集单元，所述采集单元与实时仿真器数据连接。

优选的，所述采集单元包括数据连接线以及辅助接线套筒，所述辅助接线套筒为圆台型结构，并采用金属材质制成，所述数据连接线与辅助接线套筒的较小底面电连接。

优选的，所述辅助接线套筒的较大底面设置有金属夹紧片，所述金属夹紧片与辅助接线套筒电连接，用于与接线柱电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种安全稳定控制系统的定值校验装置，数据传输模块采集稳控装置的定值数据后传输给稳控模块模块，稳控模拟模块用于模拟稳控装置，实时仿真器用于实时仿真电网电力系统，通过故障选择面板选择相应的故障状态后，上位机会控制第一执行机构的支撑板移动一段距离，并使得相应数量的升降板下降，用于模拟被切断的发电机组，同时实施仿真器会接收上位机的故障信息，并进行相应的处理，将处理完的数据发送给稳控模拟模块，稳控模拟模块根据其内设置的动作策略获得切机信号，并发送给上位机，上位机根据切机信号控制第二执行机构的电动伸缩杆工作，使得第二执行机构的升降板下降，工作人员可以对比第一执行机构和第二执行机构下降的升降板的数量，从而可以直观的得出稳控装置的定值数据是否正确，若对比结果不同，则通过上位机将正确的定值数据通过数据传输模块传输给稳控装置，实现定值的校验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置的结构示意图；

图2为本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置的第二执行机构的结构示意图；

图3为本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置的第二执行机构的箱体的结构示意图；

图4为本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置的电路原理图；

图5为本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置的电磁铁的电路回路图；

图6为本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置的辅助接线套筒的结构示意图；

图中，1为数据传输模块，2为稳控模拟模块，3为上位机，4为实时仿真器，5为数据采集器，6为定值输出模块，7为箱体，8为电动伸缩杆，9为支撑板，10为升降板，11为故障选择面板，12为水平滑槽，13为竖直滑槽，14为滑块，15为触发按钮，16为电磁铁，17为金属板，18为电磁开关，19为常闭开关，20为电池组，21为第一无线传输单元，22为第二无线传输单元，23为采集单元，24为数据连接线，25为辅助接线套筒，26为金属夹紧片。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图6，本发明提供的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，包括数据传输模块1、稳控模拟模块2、上位机3、实时仿真器4、第一执行机构以及第二执行机构，所述数据传输模块1包括用于采集稳控装置定值数据的数据采集器5以及输出定值校验数据给稳控装置的定值输出模块6，所述上位机3分别与实时仿真器4、稳控模拟模块2、第一执行机构、第二执行机构、定值输出模块6以及数据采集器5数据连接；所述第一执行机构、第二执行机构均包括上方敞口的箱体7、电动伸缩杆8、支撑板9以及若干个用于模拟发电机组的升降板10，所述升降板10位于箱体7的敞口处，并与箱体7内壁滑动连接，所述支撑板9与箱体7的内壁滑动连接，并位于升降板10的下方，所述电动伸缩杆8设置在箱体7外部，其输出轴伸入到箱体7内与支撑板9的侧壁连接；所述上位机3与电动伸缩杆8电连接，所述上位机3包括故障选择面板11。

本发明的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，在进行定值校验过程前，先通过数据采集器5采集电力系统稳控装置的定值数据、开关量数据等，并将采集的数据通过上位机3传输给稳控模拟模块2，稳控模拟模块2根据接收到的数据模拟稳控装置，同时实时仿真器4根据实际电网运行数据，搭建包含负荷、线路、变压器、发电机等电力系统元件的全电磁暂态实时仿真模型，当需要进行定值校验时，首先通过上位机3上设置的故障选择面板11选择任意一种电网故障，此时上位机3根据故障控制第一执行机构执行切机命令，然后将故障信息发送给实时仿真器4，实时仿真器4实时模拟电网故障状态，并将故障状态下的电流、电压等数据传输给稳控模拟模块2，稳控模拟模块2对接收到的信号进行处理并产生相应的切机信号，然后将切机信号传输给上位机3，上位机3接收到切机信号以后控制第二执行机构执行切机命令，此时工作人员可以通过对比第一执行机构和第二执行机构的执行结果来判断稳控装置的定值是否正确，若第一执行机构和第二执行机构的切机结果不同，则说明稳控装置的定值数据存在问题，此时可以通过上位机3将正确的定值数据输出到定值输出模块6中，再由定值输出模块6输送给稳控装置实现定值数据的校验。

对于本发明的第一执行机构和第二执行机构而言，其是用于模拟电力系统遇到故障时的切机过程，采用升降板10来模拟电力系统的发电机组，当需要执行切机指令时，下降的升降板10代表被切除的机组，根据第一执行机构和第二执行机构下降的升降板10的数量是否一致来判断稳控装置的定值数据是否正确。

第一执行机构和第二执行机构结构相同，当使用者通过故障选择面板11选择电力系统的某一故障时，上位机3根据选择的故障类型以及其内部设置的策略表来对应的得出需要切机的数量，然后控制第一执行机构的电动伸缩杆8进行缩进，电动伸缩杆8带动与其连接的支撑板9滑动，支撑板9向电动伸缩杆8方向滑动，当支撑板9离开升降板10下方时，升降板10下降，通过控制电动伸缩杆8的缩进路程可以实现升降板10下降数量的确定，在实时仿真器4进行仿真以及稳控模拟模块2进行处理后，上位机3会获得相应的切机信号，此时上位机3控制第二执行机构的电动伸缩杆8缩进一定的路程，并使得第二执行机构的部分升降板10下降，工作人员通过对比第一执行机构和第二执行机构升降板10下降的数量即可直观的得出稳控装置定值是否正确的结论，从而方便工作人员快速了解稳控装置的状态，当对比结果不一致时，工作人员可以通过上位机3将正确的定值数据发送给定值输出模块6，实现对稳控装置的定值校验。

优选的，所述箱体7内壁设置有水平滑槽12以及竖直滑槽13，所述升降板10侧壁以及支撑板9侧壁设置有滑块14，所述升降板10的滑块14位于垂直滑槽中，所述支撑板9的滑块14位于水平滑槽12中。

在执行切机过程中，支撑板9的滑动是水平方向的滑动，而升降板10的滑动是竖直方向的滑动，因此电动伸缩杆8可以带动支撑板9沿着水平滑槽12进行滑动，而升降板10初始状态下位于箱体7的开口处，即位于箱体7的上方位置，当支撑板9离开升降板10下方时，升降板10在重力的作用下会沿着竖直滑槽13进行滑动。

优选的，所述第二执行机构的箱体7的竖直滑槽13底部设置有触发按钮15，所述第二执行机构的升降板10下落时，所述滑块14使触发按钮15被触发，所述触发按钮15发送电信号给上位机3。

第二执行机构与第一执行机构的差别在于，在第二执行机构的箱体7的竖直滑槽13底部设置了触发按钮15，当第二执行机构执行切机动作使升降板10下降到竖直滑槽13底部时，升降板10侧壁的滑块14会与触发按钮15接触，使触发按钮15被触发，触发按钮15被触发后发送电信号给上位机3，上位机3根据接收到的电信号的数量来判断被切机的数量，并与第一执行机构被切机的数量进行对比，若对比结果不一致，则上位机3将正确的定值数据传输给定值输出模块6，由定值输出模块6将正确的定值数据传输给稳控装置，实现正确定值数据的自动校验以及发送。

优选的，所述箱体7侧壁上方设置有电磁铁16，所述滑块14上表面设置有金属板17，所述上位机3控制电能传输给电磁铁16，所述箱体7还包括电磁开关18、常闭开关19以及电池组20，所述电池组20、电磁开关18、常闭开关19以及电磁铁16组成电路回路，所述上位机3与电磁开关18电连接，所述常闭开关19设置在水平滑槽12远离电动伸缩杆8的一端中。

具体的，本发明还设置了升降板10的复位机构，当完成定值校验后，需要对下降的升降板10进行上升复位，首先上位机3控制电磁开关18闭合，使得电路回路接通，电磁铁16接收到电能后吸引滑块14上的金属板17，使得升降板10上升到初始位置，然后上位机3控制电动伸缩杆8驱动支撑板9向远离电动伸缩杆8的方向移动，并使得支撑板9移动到所有的升降板10下方，当支撑板9移动到所有的升降板10下方时，其侧壁设置的滑块14会触发位于水平滑槽12中的常闭开关19，使常闭开关19变成打开状态，从而切断电磁铁16的电源供给。

优选的，还包括第一无线传输单元21以及第二无线传输单元22，所述第一无线传输单元21与上位机3电连接，所述第二无线传输单元22与数据传输模块1电连接，所述第一无线传输单元21和第二无线传输单元22数据连接。

具体的，为了方便数据的传输，采用无线传输的方式建立数据传输模块1和上位机3之间的数据连接。

优选的，还包括用于采集电力系统一次设备数据的采集单元23，所述采集单元23与实时仿真器4数据连接。

采集单元23可以采集负荷、线路、变压器、发电机等的一些电力参数，并传输给实时仿真器4，用于实时仿真器4的仿真。

优选的，所述采集单元23包括数据连接线24以及辅助接线套筒25，所述辅助接线套筒25为圆台型结构，并采用金属材质制成，所述数据连接线24与辅助接线套筒25的较小底面电连接，所述辅助接线套筒25的较大底面设置有金属夹紧片26，所述金属夹紧片26与辅助接线套筒25电连接，用于与接线柱电连接。

具体的，为了方便采集单元23对一些一次设备的数据采集，通过设置辅助接线套筒25来进行辅助接线，将辅助接线套筒25的较大底面插入到接线柱上，使得金属夹紧片26被撑开后，金属夹紧片26可以夹紧在接线柱上，从而可以实现一次设备的数据的采集。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，包括数据传输模块、稳控模拟模块、上位机、实时仿真器、第一执行机构以及第二执行机构，所述数据传输模块包括用于采集稳控装置定值数据的数据采集器以及输出定值校验数据给稳控装置的定值输出模块，所述上位机分别与实时仿真器、稳控模拟模块、第一执行机构、第二执行机构、定值输出模块以及数据采集器数据连接；所述第一执行机构、第二执行机构均包括上方敞口的箱体、电动伸缩杆、支撑板以及若干个用于模拟发电机组的升降板，所述升降板位于箱体的敞口处，并与箱体内壁滑动连接，所述支撑板与箱体的内壁滑动连接，并位于升降板的下方，所述电动伸缩杆设置在箱体外部，其输出轴伸入到箱体内与支撑板的侧壁连接；所述上位机与电动伸缩杆电连接，所述上位机包括故障选择面板。

2.根据权利要求1所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，所述箱体内壁设置有水平滑槽以及竖直滑槽，所述升降板侧壁以及支撑板侧壁设置有滑块，所述升降板的滑块位于垂直滑槽中，所述支撑板的滑块位于水平滑槽中。

3.根据权利要求2所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，所述第二执行机构的箱体的竖直滑槽底部设置有触发按钮，所述第二执行机构的升降板下落时，所述滑块使触发按钮被触发，所述触发按钮发送电信号给上位机。

4.根据权利要求2所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，所述箱体侧壁上方设置有电磁铁，所述滑块上表面设置有金属板，所述上位机控制电能传输给电磁铁。

5.根据权利要求4所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，所述箱体还包括电磁开关、常闭开关以及电池组，所述电池组、电磁开关、常闭开关以及电磁铁组成电路回路，所述上位机与电磁开关电连接，所述常闭开关设置在水平滑槽远离电动伸缩杆的一端中。

6.根据权利要求1所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，还包括第一无线传输单元以及第二无线传输单元，所述第一无线传输单元与上位机电连接，所述第二无线传输单元与数据传输模块电连接，所述第一无线传输单元和第二无线传输单元数据连接。

7.根据权利要求1所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，还包括用于采集电力系统一次设备数据的采集单元，所述采集单元与实时仿真器数据连接。

8.根据权利要求7所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，所述采集单元包括数据连接线以及辅助接线套筒，所述辅助接线套筒为圆台型结构，并采用金属材质制成，所述数据连接线与辅助接线套筒的较小底面电连接。

9.根据权利要求8所述的一种安全稳定控制系统的定值校验装置，其特征在于，所述辅助接线套筒的较大底面设置有金属夹紧片，所述金属夹紧片与辅助接线套筒电连接，用于与接线柱电连接。

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