CN201113293Y - 输配电控制用模拟盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种输配电控制用模拟盘，包括一操作显示屏和一控制装置，操作显示屏具有一功能选择区和一模拟显示操作区，功能选择区具有一用以选择操作模式的状态选择开关、一报警器，模拟显示操作区具有多个断路器及对应于每个断路器的指示灯；控制装置包括：一I/O单元，与状态选择开关、报警器、多个断路器及指示灯连接；一通讯单元，连接到一计算机，而计算机与输配电系统连接；一存储单元，用于储存一包含断路器状态或输配电系统状态的设备状态表，以及根据状态表生成的联锁条件信息表；以及一处理单元，与I/O单元、通讯单元及存储单元连接，用以根据断路器或者通讯单元的输入更新状态表，并根据状态表与联锁条件信息表的比较结果，产生一控制信号。

Description

输配电控制用模拟盘

技术领域

本实用新型涉及一种电力操作装置，尤其涉及设在输配电控制中心用于倒闸操作模拟的模拟盘。

背景技术

在输配电控制中心(变电所、配电室等)，都配置有模拟盘，用来进行倒闸操作前的预演、以及对职工进行操作培训。该模拟盘与需要进行实际倒闸操作的输配电系统并不连接，因此在进行倒闸操作前的预演时，需要经历几个程序。首先，记录实际输配电系统的当前状态，并把模拟盘设置成实际输配电系统的当前状态；其次，进行模拟操作，由于人工操作有可能出现失误，因此往往需要进行多次模拟操作；模拟操作正确后，打印操作票，据此对实际输配电系统进行操作，然而根据操作票进行的操作，还是可能由于人为失误而出现错误，导致输配电系统出现问题，这对于对操作要求十分严格的输配电系统是难以接受的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能化的模拟盘，能简化预演流程，并保证输配电系统倒闸操作的正确性，杜绝人为失误。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种输配电控制用模拟盘，用于输配电系统的模拟操作，其包括一操作显示屏和一控制装置，所述操作显示屏具有一功能选择区和一模拟显示操作区，所述功能选择区具有一用以选择操作模式的状态选择开关、一报警器，所述模拟显示操作区具有多个断路器及对应于每个断路器的指示灯；所述控制装置包括：一I/O单元，分别与所述状态选择开关、报警器、多个断路器及指示灯连接；一通讯单元，连接到一计算机，而所述计算机与所述输配电系统连接，用以将输配电系统的设备状态传输至所述控制装置；一处理单元，与所述I/O单元、通讯单元和存储单元连接，用以根据断路器或者通讯单元的输入更新一状态表并据此生成一联锁条件信息表，以及根据状态表与联锁条件信息表的比较结果，产生一控制信号；以及一存储单元，用于储存所述状态表与所述联锁条件信息表。其中，所述状态表包含所述多个断路器状态或输配电系统状态，所述联锁条件信息表包含所述各断路器状态或输配电系统状态的联锁条件。

上述的输配电控制用模拟盘中，所述操作模式包括练习模式、预演模式、实时显示模式以及倒闸操作模式。

上述的输配电控制用模拟盘中，所述处理单元的控制信号包括根据断路器的输入控制其对应的指示灯输出、根据通讯单元的输入控制相应的指示灯输出、驱动报警器报警的其中之一。

上述的输配电控制用模拟盘中，所述控制装置由可编程控制器构成。

上述的输配电控制用模拟盘中，所述报警器包括报警灯和/或蜂鸣器。

上述的输配电控制用模拟盘中，所述功能选择区还具有一试灯与复位按钮与一报警解除按钮，分别与所述I/O单元连接。

本实用新型由于采用上述技术方案，使之与现有技术相比，具有如下有益效果：

1.能够杜绝因为预演操作中或实际操作中的人为失误；

2.能实现输配电系统运行状态实时显示、操作培训、操作预演、误操作的报警等功能。

附图说明

以下结合附图和具体实施例说明本实用新型的特征和优点，其中：

图1是本实用新型的输配电控制用模拟盘的结构示意图。

图2是本实用新型的控制装置的结构示意图。

图3是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型的模拟盘10由控制装置1、操作显示屏2组成。模拟盘10与计算机(PC)20连接，而计算机20通过以太网50则连接打印机30、输配电系统40。在操作显示屏2中，被分成了模拟显示操作区4和功能选择区5。其中模拟显示操作区4使用单线原理图的模式，在该区域中，包含多个断路器41，其中每个断路器设有表示断路器的开闭状态的指示灯42。当断路器41处于拉出状态时，指示灯42点亮，可以非常直观地显示断路器的状态。模拟显示操作区4中的断路器数量是根据倒闸操作的需要来设定，图1仅仅表示一个示范的例子。

在功能选择区5，设有一个状态选择开关51、一试灯与复位按钮52、一误操作闪光灯(即报警灯)53、一报警蜂鸣器54、以及一解除报警按钮55。其中，状态选择开关51具有“倒闸操作”、“练习”、“实时显示”、“预演”等4个位置，分别用于控制模拟盘10处于上述四种模式，以下对该四种模式分别进行说明。

当状态选择开关51选择在“练习”位置时，对模拟盘10的操作仅显示在模拟显示操作区4，该模式可用于操作练习、电工教学、系统介绍等。

当状态选择开关51切换在“实时显示”位置时，模拟盘10所显示的状态与输配电系统40的运行状态完全相同，但是对输配电系统40的操作不会产生实际作用，只显示在模拟显示操作区4，该模式可用于监视输配电系统40的运行状态。

当状态选择开关51切换在“预演”位置时，模拟盘10所显示的状态与状态选择开关51切换到预演位置瞬间的输配电系统40的运行状态相同，对断路器41的操作仅显示在在模拟显示操作区4。该状态可用于倒闸操作前的预演，保证实际现场操作时所依据的操作票准确无误，杜绝人为失误。

当状态选择开关51切换在“倒闸操作”位置时，模拟盘10所显示的状态与输配电系统40的运行状态完全相同，对输配电系统40的操作如果正确，则会产生实际操作效果。该模式可用于验证倒闸操作步骤是否与预演步骤完全一致，再次杜绝人为失误。

为实现上述功能，如图2所示，控制装置1包括下列结构：一I/O单元11、一存储单元12、一处理单元13以及一通讯单元14。其中I/O单元11分别与模式显示操作区4的多个断路器41及指示灯42，以及功能选择区5的状态选择开关51、试灯与复位按钮52、误操作闪光灯53、报警蜂鸣器54、以及解除报警按钮55连接。在本实施例中，I/O单元11例如具有连接状态选择开关51的输入接口I00～I03、连接报警解除按钮55的输入接口I04、连接试灯与复位按钮的输入接口I05、连接模式显示操作区4的输入接口I10～I80和输出接口Q10～Q80、以及连接误操作闪光灯53的输出接口Q00和连接报警蜂鸣器54的输出接口Q01。I/O单元11连接到处理单元13，根据处理单元13的控制信号来执行上述输入和/或输出。

通讯单元14作为控制装置1与计算机20的接口，用以将输配电系统的设备状态传输至控制装置1。在一个实施例中，通讯单元14可选择RS232接口。

承上述，存储单元12与处理单元13连接，用于储存一状态表，以及一根据状态表产生的联锁条件信息表。该状态表包含多个断路器状态，或者包含输配电系统的设备状态。该联锁条件信息表包含各个状态之间的联锁条件。举例来说，状态表中每个数据位表示系统中相应断路器的当前状态，合闸为1，分闸为0；而联锁条件信息表中每个数据位表示相应的断路器状态能否被改变，不能为1，能为0。例如系统中1段进线、2段进线、母联三个开关中最多只能有两个同时在合闸工作位置。如果状态表中1段进线、2段进线开关在合闸工作位置，则生成的连锁条件信息表中，母联开关标志位为1，表示母联开关不能合闸，如果合闸则报警，显示操作错误。控制装置1扫描各输入输出点状态生成状态表，然后生成联锁条件信息表，状态表内容改变，则联锁条件信息表内容也相应改变。

处理单元13是控制装置1的核心，用以根据状态选择开关51的输入，选择一操作模式，在一操作模式中，读取相应的状态信息，产生一状态表，然后，根据状态表生成联锁条件信息表，联锁条件信息表的生成，例如可以调用一联锁条件子程序，该程序中，联锁条件是根据实际操作需要而设置。处理单元13每接收一次状态操作指令，则根据状态表与联锁条件信息表的比较结果，决定是执行该操作指令，更新一次状态表和联锁条件信息表，或者不执行该操作指令并报警。下面结合图3所示工作流程图详细进行说明。

请参阅图3所示，首先，进行一模式选择，即根据状态选择开关51的位置选择相应的操作模式(步骤301)，下面就四个模式分别进行说明：

在练习模式中，处理单元13经由I/O单元11读取输入输出点状态(即模式显示操作区4上所有断路器41及其指示灯42的当前状态)，生成一状态表，并写入存储单元12(步骤310)，接着，处理器单元13调用联锁条件子程序，根据上述状态表生成联锁条件信息表，并写入存储单元12(步骤311)，然后，系统准备接收盘面操作信号，当操作人员进行一步盘面操作，I/O单元11输入点发生状态变化，处理单元13读取该步操作(步骤312)，与联锁条件信息表内容进行比较，判断该步操作是否为联锁条件信息表允许(步骤313)。如果是，则处理单元13经I/O单元11输出信号，控制模式显示操作区4的指示灯42显示该动作(步骤314)，并生成新的状态表和联锁条件信息表(步骤315)，此后，返回步骤311之后，等待下一步操作，如此循环；如果不是，则处理单元13并不控制模式显示操作区4显示该动作，而是控制功能选择区5中的误操作闪光灯53和报警蜂鸣器54同时工作，发出声光报警(步骤316)，此时若按下解除报警按钮55可解除报警，按下试灯与复位按钮52，则复位返回，等待下一次操作。最后，在一系列操作步骤完成后，处理单元13存储操作步骤，并将这些步骤经由通讯单元14传输给计算机20，通过其控制打印机30打印操作步骤(步骤350)。

上述练习模式的特点是，对模拟盘10进行操作，操作的步骤是任意的，操作只发生显示的效果，该模式用于练习和教学。

在实时显示模式中，处理单元13经由通讯单元11接收来自计算机20的现场设备状态(即输配电系统40的当前状态)，使显示屏状态与现场设备状态一致，生成一状态表，并写入存储单元12(步骤320)，接着，处理器单元13调用联锁条件子程序，根据上述状态表生成联锁条件信息表，并写入存储单元12(步骤321)，然后，可以接收现场操作信号，当操作人员进行一步现场操作时，该操作信号传输给计算机20，并经通讯单元11传输给处理单元13，处理单元13读取该步操作(步骤322)，并与联锁条件信息表内容进行比较，判断该步操作是否为联锁条件信息表允许(步骤323)。如果是，则处理单元13经I/O单元11输出信号，控制模式显示操作区4的指示灯42显示该动作(步骤324)，并生成新的状态表和联锁条件信息表(步骤325)，此后，返回步骤321之后，等待下一步操作，如此循环；如果不是，则处理单元13并不控制模式显示操作区4显示该动作，而是控制功能选择区5中的误操作闪光灯53和报警蜂鸣器54同时工作，发出声光报警(步骤326)，此时可通过试灯与复位按钮52复位返回，等待下一次操作。最后，在一系列操作步骤完成后，处理单元13存储操作步骤，并将这些步骤经由通讯单元14传输给计算机20，通过其控制打印机30打印操作步骤(步骤350)。

上述实时显示模式的特点是，对输配电系统40进行操作，操作的步骤并不是预定的，操作只发生显示的效果，该模式用于监控现场设备状态。

在预演模式中，处理单元13经由I/O单元11读取输入输出点状态(即模式显示操作区4上所有断路器41及其指示灯42的当前状态)，生成一状态表，并写入存储单元12(步骤330)，接着，处理器单元13处理联锁条件子程序，根据上述状态表生成联锁条件信息表，并写入存储单元12(步骤331)，然后，可以接收盘面操作信号，当操作人员按照拟定的步骤进行一步盘面操作时，处理单元13读取该步操作(步骤332)，并与联锁条件信息表内容进行比较，判断该步操作是否为联锁条件信息表允许(步骤333)。如果是，则处理单元13经I/O单元11输出信号，控制模式显示操作区4的指示灯42显示该动作(步骤334)，并生成新的状态表和联锁条件信息表(步骤335)，此后，返回步骤321之后，等待下一步操作，如此循环；如果不是(如发生断路器在合闸状态进行拉出断路器等操作错误)，则处理单元13并不控制模式显示操作区4显示该动作，而是控制功能选择区5中的误操作闪光灯53和报警蜂鸣器54同时工作，发出声光报警(步骤336)，此时可通过试灯与复位按钮52复位返回，等待下一次操作。最后，在一系列操作步骤完成后，处理单元13存储操作步骤，并将这些步骤经由通讯单元14传输给计算机20，通过其控制打印机30打印操作步骤于一“操作票”上(步骤350)。

预演模式作为实际的倒闸操作模式的预演，用于验证拟定步骤是否准确。

在倒闸操作模式中，操作人员根据预演“操作票”去现场设备(即输配电系统40)上进行实际操作(或进行中央遥控)。处理单元13经由通讯单元11接收来自计算机20的现场设备状态(即输配电系统40的当前状态)，生成一状态表，并写入存储单元12(步骤340)，接着，处理器单元13调用联锁条件子程序，根据上述状态表生成联锁条件信息表，并写入存储单元12(步骤341)，然后，可以接收现场操作信号，当操作人员进行一步现场操作时，该操作信号传输给计算机20，并经通讯单元11传输给处理单元13，处理单元13读取该步操作(步骤342)，与联锁条件信息表内容进行比较，判断该步操作是否为联锁条件信息表允许(步骤343)。如果是，则处理单元13经通讯单元14输出一确认信号，经计算机20传输给输配电系统40，输配电系统40动作(步骤344)，处理单元13并生成新的状态表和联锁条件信息表(步骤345)，此后，返回步骤341之后，等待下一步操作，如此循环；如果不是，则处理单元13控制功能选择区5中的误操作闪光灯53和报警蜂鸣器54同时工作，发出声光报警(步骤346)，并可输出一联系信号，经计算机20传输给输配电系统40报警，此时可通过试灯与复位按钮52复位返回，等待下一次操作。若一系列操作步骤与预演操作一致，则输配电系统40执行一系列步骤后，处理单元13存储操作步骤，并将这些步骤经由通讯单元14传输给计算机20，通过其控制打印机30打印操作步骤(步骤350)。

在本实用新型中，上述操作模式并非都是必须的，可以根据需要选择其中的几种模式的组合使用。

在一个实施例中，上述控制装置1可由微型PLC构成。PLC在电气设备中使用非常广泛，多数电器人员对其都比较了解，特别是微型PLC，指令系统简单，编程方便，近年生产的微型PLC大多还具有绘图式编程功能，利用一台办公用的PC，用其配置的专用编程软件，将一个个电器符号按原理图顺序放置在图面上，在PC机的屏幕上得到一幅与原理图相同的画面，就可完成编程。用户编程维护都很方便。另外，微型PLC的价格很低，可降低模拟盘的成本。

以上的实施例说明仅为本实用新型的较佳实施例说明，本领域技术人员可依据本实用新型的上述实施例说明而作出其它种种等效的替换及修改。然而这些依据本实用新型实施例所作的种种等效替换及修改，属于本实用新型的发明精神及由权利要求所界定的专利范围内。

Claims (4)

1. 一种输配电控制用模拟盘，用于输配电系统的模拟操作，其特征在于，包括一操作显示屏和一控制装置，所述操作显示屏具有一功能选择区和一模拟显示操作区，所述功能选择区具有一用以选择操作模式的状态选择开关、一报警器，所述模拟显示操作区具有多个断路器及对应于每个断路器的指示灯；所述控制装置包括：

一I/O单元，分别与所述状态选择开关、报警器、多个断路器及指示灯连接；

一通讯单元，连接到一计算机，而所述计算机与所述输配电系统连接，用以将输配电系统的设备状态传输至所述控制装置；

一处理单元，与所述I/O单元、通讯单元和存储单元连接，用以根据断路器或者通讯单元的输入更新一状态表并据此生成一联锁条件信息表，以及根据状态表与联锁条件信息表的比较结果，产生一控制信号，其中所述状态表包含所述多个断路器状态或输配电系统状态，所述联锁条件信息表包含所述各断路器状态或输配电系统状态的联锁条件；以及

一存储单元，用于储存所述状态表与所述联锁条件信息表。

2. 如权利要求1所述的输配电控制用模拟盘，其特征在于，所述控制装置由可编程控制器构成。

3. 如权利要求1所述的输配电控制用模拟盘，其特征在于，所述报警器包括报警灯和/或蜂鸣器。

4. 如权利要求1所述的输配电控制用模拟盘，其特征在于，所述功能选择区还具有一试灯与复位按钮与一报警解除按钮，分别与所述I/O单元连接。

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