CN113471939B - 一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，包括获取预设电力线路上待操作刀闸及其所有相邻设备，并根据待操作刀闸及其所有相邻设备，确定待操作刀闸控制回路中由所有相邻设备的辅助接点所形成的联锁回路；接收用户对待操作刀闸下发的操作指令，并在执行所述操作指令之前，通过从辅助接点实时监测信息库中，提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，以及基于操作指令，获取联锁回路上预设现场监测点所采集的通电情况监测信息，用以得到联锁回路的故障情况来实现故障监视。实施本发明，快速监测联锁回路故障情况并告警，为防止带电刀闸误操作提供依据，不仅确保操作安全，还降低设备停送电时间。
Description
技术领域
本发明涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法。
背景技术
刀闸控制回路中包含用于防误操作的联锁回路，且该联锁回路通常都由操作对象的相邻设备的辅助接点组成。例如，在隔离刀闸控制回路中，以相邻的断路器和地刀作为联锁对象，一旦联锁对象为合闸状态，则操作对象(即隔离刀闸)的联锁回路就需断开，否则导致误操作。应当说明的是，操作对象(如隔离刀闸或接地刀闸)的相邻设备的定义是基于断路器按导线判断原则来实现的，如图1所示，隔离刀闸50111相邻设备有接地刀闸501117、接地刀闸501127；隔离刀闸50112相邻设备有接地刀闸501127、接地刀闸501117、接地刀闸501167，以此类推其它隔离刀闸和其它接地刀闸的相邻设备。
如图2所示，为现有技术中刀闸控制回路的工作原理图。图1中，SA为远方就地控制接点；HA和TA分别为合闸和分闸按钮；HJ和TJ分别为测控装置的合闸和分闸遥控接点；1SL1和1SL2分别刀闸的常开接点和常闭接点；HBJ和TBJ分别为控制回路的合闸保持继电器的辅助接点和分闸保持继电器的辅助接点。
目前，刀闸控制回路中联锁回路常使用大量的刀闸、地刀及断路器的辅助接点，使得实际工程中常常采用重动接触器来为一次设备辅助接点提供扩展。但是，现有的重动接触器往往使用寿命不长且易发生故障，这样就常导致联锁回路发生断路故障，造成刀闸控制回路断线。
然而，现有技术中缺乏对刀闸控制回路中联锁回路故障进行在线监视并告警的方法，导致运维人员通常只有在现场操作刀闸的时候，才能发现联锁回路断线，造成更换重动接触器以消除缺陷时，大量的增加了设备停送电时间，从而降低了电网供电可靠性。因此，有必要对刀闸控制回路中联锁回路故障进行在线快速监测并告警，为防止带电刀闸误操作提供依据，确保了操作安全，还能降低设备停送电时间。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，能快速监测联锁回路故障情况并告警，为防止带电刀闸误操作提供依据，不仅确保了操作安全，还降低了设备停送电时间。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，所述方法包括以下步骤：
S1、获取预设电力线路上待操作刀闸及其所有相邻设备，并根据所述待操作刀闸及其所有相邻设备，确定待操作刀闸的控制回路中由所有相邻设备的辅助接点所形成的联锁回路；
S2、接收用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令，并在执行所述操作指令之前，通过从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，以及基于所述操作指令，获取所述联锁回路上预设现场监测点所采集的通电情况监测信息，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，所述操作指令为合闸指令或分闸指令。
其中，所述步骤S2具体包括：
若接收到用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令为合闸指令时，在执行所述合闸指令之前，通过执行由从所述预设的辅助接点实时监测信息库中提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息与基于所述合闸指令获取的第一通电情况监测信息形成的第一故障监测模式，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，
所述第一故障监测模式的具体实现过程为，从所述预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，且将所有提取的分位信息均赋值为0及将所有提取的合位信息均赋值为1之后，对所有赋值进行与运算，所得的值作为第一监测计算值；
获取所述联锁回路上预设现场监测点的第一通电情况监测信息并进行0或1赋值作为第一监测实测值；其中，若判断所获取到的第一通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断所获取到的第一通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0；以及
将所述第一监测计算值和所述第一监测实测值进行异或计算，所得的值若为1时认定所述联锁回路存在故障；或所得的值若为0时认定所述联锁回路不存在故障。
其中，所述步骤S2还进一步包括：
若接收到用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令为分闸指令时，在执行所述分闸指令之前，通过执行由从所述预设的辅助接点实时监测信息库中提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息与基于所述分闸指令获取的第二通电情况监测信息形成的第二故障监测模式，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，
所述第二故障监测模式的具体实现过程为，从所述预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，且将所有提取的分位信息均赋值为0及将所有提取的合位信息均赋值为1之后，对所有赋值进行与运算，所得的值作为第二监测计算值；
获取所述联锁回路上预设现场监测点的第二通电情况监测信息并进行0或1赋值作为第二监测实测值；其中，若判断所获取到的第二通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断所获取到的第二通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0；以及
将所述第二监测计算值和所述第二监测实测值进行异或计算，所得的值若为1时认定所述联锁回路存在故障；或所得的值若为0时认定所述联锁回路不存在故障。
其中，所述方法进一步包括：
在认定所述联锁回路存在故障时，进行故障告警。
其中，所述故障告警通过预先接入的告警LED点亮或通过预设的变电站告警系统报警来实现。
其中，所述联锁回路内所有相邻设备的辅助接点的分位信息或/及合位信息均各自通过相应一测感设备测试所得；其中，每一测感设备均包括安装于待操作刀闸相应一相邻设备上的探头及其通过测感导线所连的感应设备。
其中，所述预设现场监测点所采集的通电情况监测信息通过一微监视器来获取；其中，所述微监视器，用于通过灯亮来表示通电正常的监测信息，或通过灯灭来表示通电异常的监测信息。
其中，所述微监视器包括串联电阻、辅助指示灯和强电开入继电器；其中，所述串联电阻与所述辅助指示灯串接之后，与所述强电开入继电器相并接。
其中，所述微监视器还包括二极管；其中，所述二极管反向并接在所述强电开入继电器的两端，其还与所述串联电阻和所述辅助指示灯串接之后的线路相并接。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明在对待操作刀闸执行操作指令之前，通过从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，以及获取联锁回路上预设现场监测点所采集的通电情况监测信息，用以得到联锁回路的故障情况来实现故障监视，从而可以实时向运维人员反馈变电站各个刀闸联锁回路的故障状态，无需等待实际操作过程中发现，不仅能快速监测联锁回路故障情况并告警，为防止带电刀闸误操作提供依据，确保了操作安全，还降低了设备停送电时间以及运维人员的工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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一些实施例，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，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为现有技术中500kV二分之三的串接线路图；
图2为现有技术中刀闸控制回路的逻辑工作原理图；
图3为本发明实施例提供的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法中测感设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法中微监视器的电路结构连接示意图；
图6为本发明实施例提供的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法中已在联锁回路上部署现场监视位置的刀闸控制回路的逻辑工作原理图；
图7为本发明实施例提供的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法的应用场景中220kV主变变高间隔一次接线线路的连接示意图；
图8为图7中接地刀闸2201B0的控制回路的逻辑工作原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图3所示，为本发明实施例中，提供的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、获取预设电力线路上待操作刀闸及其所有相邻设备，并根据所述待操作刀闸及其所有相邻设备，确定待操作刀闸的控制回路中由所有相邻设备的辅助接点所形成的联锁回路；
步骤S2、接收用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令，并在执行所述操作指令之前，通过从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，以及基于所述操作指令，获取所述联锁回路上预设现场监测点所采集的通电情况监测信息，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，所述操作指令为合闸指令或分闸指令。
具体过程为，在步骤S1中，首先，在预设电力线路(如500kV二分之三线路或220kV主变变高间隔一次接线线路)上，确定待操作刀闸及其所有相邻设备。例如，待操作刀闸为隔离刀闸时，则所有相邻设备均为接地设备(如接地刀闸)；又如，待操作刀闸为接地刀闸时，则所有相邻设备均为隔离刀闸。
其次，根据待操作刀闸及其所有相邻设备，确定该操作刀闸的控制回路的工作原理，从而进一步来确定待操作刀闸的控制回路中由所有相邻设备的辅助接点所形成的联锁回路。
在步骤S2中，通过预先安装在每一个刀闸设备(包括所有的隔离刀闸和接地刀闸)上的测感设备测试得到各自辅助接点的分位信息或/及合位信息；其中，测感设备包括探头及其通过测感导线所连的感应设备，如图4所示。例如，测感设备安装在指定隔离刀闸上，还安装在该指定隔离刀闸的所有相邻的接地刀闸上。然后，测感设备连接公用测控装置，可将测试得到各自辅助接点的分位信息或/及合位信息发送给公用测控装置，且进一步由公用测控装置上传给后台数据中心并保存在后台数据中心预设的辅助接点实时监测信息库中。应当说明的是，分位信息表示刀闸设备处于分闸状态，合位信息表示刀闸设备处于合闸状态。
同时，还预先在每一个刀闸设备的控制回路中的联锁回路上设置现场监测点来监测刀闸设备的控制回路的逻辑通电情况。其中，预设现场监测点所采集的通电情况监测信息通过一微监视器来获取；该微监视器，可通过灯亮来表示通电正常的监测信息，或通过灯灭来表示通电异常的监测信息。
在一个实施例中，如图5所示，微监视器包括串联电阻2、辅助指示灯3和强电开入继电器4；其中，串联电阻2与辅助指示灯3串接之后，与强电开入继电器4相并接。此时，串联电阻2，用于分压；辅助指示灯3，用于显示联锁回路监视状态，通过灯亮或来灯灭表示通电正常或异常的监测信息；强电开入继电器4，用于采集开入。当然，微监视器还包括用于保护辅助指示灯3的二极管1；该二极管1反向并接在强电开入继电器4的两端，其还与串联电阻2和辅助指示灯3串接之后的线路相并。
可以理解的是，基于每一个刀闸设备的控制回路的工作原理中均能区分出分合闸回路的前提下，可将每一个刀闸设备的控制回路中的联锁回路上预设现场监测点看作为两个逻辑监视点(如图6所示的JS1和JIS2)。
因此，为了避免对待操作刀闸进行无操作，需要在待操作刀闸执行操作指令之前，对待操作刀闸的控制回路中联锁回路故障进行监视。鉴于待操作刀闸的操作指令包括合闸指令和分闸指令，因此可以分两种情况来详细说明，具体过程如下：
(1)操作指令为合闸指令：若接收到用户针对待操作刀闸下发的操作指令为合闸指令时，在执行合闸指令之前，通过执行由从预设的辅助接点实时监测信息库中提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息与基于合闸指令获取的第一通电情况监测信息形成的第一故障监测模式，用以得到联锁回路的故障情况来实现故障监视。
其中，第一故障监测模式的具体实现过程为，从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，且将所有提取的分位信息均赋值为0及将所有提取的合位信息均赋值为1之后，对所有赋值进行与运算，所得的值作为第一监测计算值；
获取联锁回路上预设现场监测点的第一通电情况监测信息并进行0或1赋值作为第一监测实测值；其中，若判断所获取到的第一通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断所获取到的第一通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0；以及
将第一监测计算值和第一监测实测值进行异或计算，所得的值若为1时认定所述联锁回路存在故障；或所得的值若为0时认定所述联锁回路不存在故障。
(2)操作指令为分闸指令：若接收到用户针对待操作刀闸下发的操作指令为分闸指令时，在执行分闸指令之前，通过执行由从预设的辅助接点实时监测信息库中提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息与基于分闸指令获取的第二通电情况监测信息形成的第二故障监测模式，用以得到联锁回路的故障情况来实现故障监视。
其中，第二故障监测模式的具体实现过程为，从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，且将所有提取的分位信息均赋值为0及将所有提取的合位信息均赋值为1之后，对所有赋值进行与运算，所得的值作为第二监测计算值；
获取联锁回路上预设现场监测点的第二通电情况监测信息并进行0或1赋值作为第二监测实测值；其中，若判断所获取到的第二通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断所获取到的第二通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0；以及
将第二监测计算值和第二监测实测值进行异或计算，所得的值若为1时认定联锁回路存在故障；或所得的值若为0时认定联锁回路不存在故障。
在本发明实施例中，不仅对联锁回路故障进行实时监测，还在联锁回路存在故障时进行报警，因此，所述方法进一步包括：在认定联锁回路存在故障时，进行故障告警。
应当说明的是，故障告警通过预先接入的告警LED点亮或通过预设的变电站告警系统报警(如邮件、短信、微信、QQ等方式)来实现。
如图7和图8所示，以接地刀闸2201B0为待操作刀闸为例，对本发明实施例中的一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法的应用场景做进一步说明：
从图5可知，接地刀闸2201B0的分合闸操作需要经过隔离刀闸22011、隔离刀闸22012和隔离刀闸22014的联锁，即上述三个隔离刀闸在分位(即处于分闸状态)情况下，才能够操作接地刀闸2201B0。
此时，在后台数据中心的综自后台的辅助接点实时监测信息库中，可以获取隔离刀闸22011、隔离刀闸22012和隔离刀闸22014的实时状态(即分位信息和合位信息)，并且给分位信息赋值为0，给合位信息赋值为1。然后，将三个隔离刀闸的赋值取“与逻辑”计算，可以得到接地刀闸2201B0联锁回路的监测计算值JSCal2201B0，即JSCal2201B0＝TWJ22011·TWJ22012·TWJ22014(·为与逻辑)。
同时，获取接地刀闸2201B0的控制回路中联锁回路上预设现场监测点的通电情况监测信息并进行0或1赋值作为监测实测值JS2201B0；其中，若判断通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0。
假设接地刀闸2201B0的监测实测值JS2201B0为0，其对应的监测计算值JSCal2201B0为1，那可以异或运算得到JSGZ，即
即，接地刀闸2201B0的控制回路中联锁回路的故障值为1，可以判断该联锁回路发生了故障，此时可以接入告警LED发出故障告警、也可以通过光耦开入系统接入变电站的告警系统中进行邮件、短信等方式告警。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明在对待操作刀闸执行操作指令之前，通过从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，以及获取联锁回路上预设现场监测点所采集的通电情况监测信息，用以得到联锁回路的故障情况来实现故障监视，从而可以实时向运维人员反馈变电站各个刀闸联锁回路的故障状态，无需等待实际操作过程中发现，不仅能快速监测联锁回路故障情况并告警，为防止带电刀闸误操作提供依据，确保了操作安全，还降低了设备停送电时间以及运维人员的工作量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、获取预设电力线路上待操作刀闸及其所有相邻设备，并根据所述待操作刀闸及其所有相邻设备，确定待操作刀闸的控制回路中由所有相邻设备的辅助接点所形成的联锁回路；
S2、接收用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令，并在执行所述操作指令之前，通过从预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，以及基于所述操作指令，获取所述联锁回路上预设现场监测点所采集的通电情况监测信息，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，所述操作指令为合闸指令或分闸指令；
其中，所述步骤S2具体包括：
若接收到用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令为合闸指令时，在执行所述合闸指令之前，通过执行由从所述预设的辅助接点实时监测信息库中提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息与基于所述合闸指令获取的第一通电情况监测信息形成的第一故障监测模式，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，
所述第一故障监测模式的具体实现过程为，从所述预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，且将所有提取的分位信息均赋值为0及将所有提取的合位信息均赋值为1之后，对所有赋值进行与运算，所得的值作为第一监测计算值；
获取所述联锁回路上预设现场监测点的第一通电情况监测信息并进行0或1赋值作为第一监测实测值；其中，若判断所获取到的第一通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断所获取到的第一通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0；以及
将所述第一监测计算值和所述第一监测实测值进行异或计算，所得的值若为1时认定所述联锁回路存在故障；或所得的值若为0时认定所述联锁回路不存在故障。
2.如权利要求1所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述步骤S2还进一步包括：
若接收到用户针对所述待操作刀闸下发的操作指令为分闸指令时，在执行所述分闸指令之前，通过执行由从所述预设的辅助接点实时监测信息库中提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息与基于所述分闸指令获取的第二通电情况监测信息形成的第二故障监测模式，用以得到所述联锁回路的故障情况来实现故障监视；其中，
所述第二故障监测模式的具体实现过程为，从所述预设的辅助接点实时监测信息库中，提取所述联锁回路内所有辅助接点的分位信息或/及合位信息，且将所有提取的分位信息均赋值为0及将所有提取的合位信息均赋值为1之后，对所有赋值进行与运算，所得的值作为第二监测计算值；
获取所述联锁回路上预设现场监测点的第二通电情况监测信息并进行0或1赋值作为第二监测实测值；其中，若判断所获取到的第二通电情况监测信息为通电正常，则赋值为1；若判断所获取到的第二通电情况监测信息为通电异常，则赋值为0；以及
将所述第二监测计算值和所述第二监测实测值进行异或计算，所得的值若为1时认定所述联锁回路存在故障；或所得的值若为0时认定所述联锁回路不存在故障。
3.如权利要求1或2所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在认定所述联锁回路存在故障时，进行故障告警。
4.如权利要求3所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述故障告警通过预先接入的告警LED点亮或通过预设的变电站告警系统报警来实现。
5.如权利要求1或2中任一项所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述联锁回路内所有相邻设备的辅助接点的分位信息或/及合位信息均各自通过相应一测感设备测试所得；其中，每一测感设备均包括安装于待操作刀闸相应一相邻设备上的探头及其通过测感导线所连的感应设备。
6.如权利要求1或2中任一项所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述预设现场监测点所采集的通电情况监测信息通过一微监视器来获取；其中，所述微监视器，用于通过灯亮来表示通电正常的监测信息，或通过灯灭来表示通电异常的监测信息。
7.如权利要求6所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述微监视器包括串联电阻、辅助指示灯和强电开入继电器；其中，所述串联电阻与所述辅助指示灯串接之后，与所述强电开入继电器相并接。
8.如权利要求7所述的刀闸控制回路中联锁回路故障监视告警方法，其特征在于，所述微监视器还包括二极管；其中，所述二极管反向并接在所述强电开入继电器的两端，其还与所述串联电阻和所述辅助指示灯串接之后的线路相并接。
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