专利名称：智能变电站电源备自投切负荷试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变电站技术领域，特别是涉及一种智能变电站电源备自投切负荷试验
装直。
背景技术：
备自投是备用电源自动投入使用装置的简称。电源的备自投系统的作用为在工作电源突然失去的情况下，自动投入备用电源，迅速恢复失压设备的用电，保证供电的连续性。在提高供电的可靠性方面，备自投起到了关键性作用。以传统的一主一备型智能变电站接线方式为例进行说明，如图I所示0CT为用于智能变电站的光电子电流互感器；OPT为用于智能变电站的光电子电压互感器；DLl……2DLn分别为对应的供电线路和负荷用电线路的断路器；DLF为分段断路器；1M、
2M、3M、4M为母线；#1间隔线路、#2间隔线路为供电电路；1F1.........2Fn为负荷用电线路；
dl为故障点。在该智能变电站中，随着系统的变化可自动形成备投方式，如其中的一种方式DL1断路器运行(在合位)；DLF分段断路器备投(在分位)；DL2断路器运行(在合位)。3M和4M母线上的负荷分别通过#1主变和#2主变靠#1间隔线路和#2间隔线路供给。当#1间隔线路dl点故障，具备备投条件下，DLF分段断路器投入，这就意味3M和4M母线上的负荷均由#2间隔线路供给，若3M和4M母线上的所有负荷投入后#2间隔线路存在过负荷的风险，为了消除过负荷的风险，现场采取根据负荷的重要级别依次切除实现。但对该部分的逻辑功能试验由于受现场条件的限制不可能如实得到验证，可能存在逻辑功能不正确的安全隐患，因此，为解决此问题，需要设计变电站电源备自投切负荷试验装置。在现场进行变电站电源备自投切负荷试验工作涉及的OCT、OPT回路较多，有运行线路、备投线路、N条负荷线路、各段母线电压等。如图I所示，至少有4条线路、4段母线，切负荷逻辑功能试验需要采集试验电流进行计算，所以必须有专用提供负荷电流的外设模拟量通道。随着计算机及网络技术的发展，各种电力设备智能化程度的提高，变电站从常规运行方式已经发展到智能化模拟，并已经在工程中得到实践，智能变电站与常规变电站一样为提高供电的可靠性也安装备自投装置来实现，智能变电站与常规变电站比较在二次回路上信号传输介质发生了根本变化，由光纤代替电缆，并且所有采集的模拟及开关量等均在公共网络中采集和传输。因此，如何解决切负荷试验通过公共网络实现从而给电网带来的风险隐患，成为亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述切负荷试验给电网带来风险的问题，提供一种智能变电站电源备自投切负荷试验装置。—种智能变电站电源备自投切负荷试验装置，包括被试验装置及负荷计算部分，还包括模拟量开入开出及转换部分、切负荷执行及命令转换部分；所述模拟量开入开出及转换部分与被试验装置及负荷计算部分、切负荷执行及命令转换部分依次相连接；所述模拟量开入开出及转换单元包括总命令执行机单元、模拟量总交换机单元、多个模拟量开入开出单元、与所述模拟量开入开出单元的数目相对应的多个合并器单元、SMV网络交换机单元；所述总命令执行机单元与所述模拟量总交换机单元相连接,所述模拟量总交换机单兀还与各模拟量开入开出单兀分别相连接，每个模拟量开入开出单兀与一个合并器单元相连接，各合并器单元均与所述SMV网络交换机单元相连接，所述SMV网络交换机单元还与所述被试验装置及负荷计算部分相连接；所述切负荷执行及命令转换部分包括G00SE网络交换机单元、与所述合并器单元的数目相对应的多个智能汇总单元、与所述智能汇总单元的数目相对应的多个负荷断路器单元；所述被试验装置及负荷计算部分与所述GOOSE网络交换机单元相连接，所述GOOSE网络交换机单元还与各智能汇总单元分别相连接；每个智能汇总单元与一个各负荷断路器单元相连接。
由以上方案可以看出，本发明的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，该装置的设计采用了独立的系统，从而有效避免了因智能变电站使用公共通道试验给电网带来的风险；而且由于采用独立的程序模拟化形式，使得测试装置能够适宜变电站接线的各类接线方式。另外本发明的测试装置使用时简单、方便，便于携带。
图I为一主一备型智能变电站一配置不意图；图2为本发明一种智能变电站电源备自投切负荷试验装置的结构示意图；图3为备自投动作逻辑示意图。
具体实施例方式下面结合附图以及具体的实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述。参见图2所示，一种智能变电站电源备自投切负荷试验装置，包括被试验装置及负荷计算部分，还包括模拟量开入开出及转换部分、切负荷执行及命令转换部分；所述模拟量开入开出及转换部分与被试验装置及负荷计算部分、切负荷执行及命令转换部分依次相连接；所述模拟量开入开出及转换单元包括总命令执行机单元、模拟量总交换机单元、多个模拟量开入开出单元、与所述模拟量开入开出单元的数目相对应的多个合并器单元、SMV网络交换机单元；所述总命令执行机单元与所述模拟量总交换机单元相连接,所述模拟量总交换机单兀还与各模拟量开入开出单兀分别相连接，每个模拟量开入开出单兀与一个合并器单元相连接，各合并器单元均与所述SMV网络交换机单元相连接，所述SMV网络交换机单元还与所述被试验装置相连接；所述切负荷执行及命令转换部分包括G00SE网络交换机单元、与所述合并器单元的数目相对应的多个智能汇总单元、与所述智能汇总单元的数目相对应的多个负荷断路器单元；所述被试验装置与所述GOOSE网络交换机单元相连接，所述GOOSE网络交换机单元还与各智能汇总单元分别相连接；每个智能汇总单元与一个各负荷断路器单元相连接。作为一个较好的实施例，本发明的智能变电站电源备自投切负荷试验装置可以包括至少四个模拟量开入开出单元。下面描述本发明中各单元的具体工作过程首先描述所述模拟量开入开出及转换部分。在该部分中所述总命令执行机单元用于对所述模 拟量总交换机单元发送控制指令；以及从所述模拟量总交换机单元接收反馈数据；上述控制指令主要包括用于控制所述被试验装置的模拟量大小和用于控制所述被试验装置的时间指令。通过所述模拟量大小和所述时间指令，可以控制各个所述被试验装置在精确的时刻进行预定模拟量大�。只蛘咄较煊Σ僮鳎虼四芄痪纺Ｄ飧髦指汉汕谐榭觯岣吣Ｄ獠馐缘淖既范龋凰瞿Ｄ饬孔芙换换ピ糜诮邮账鲎苊钪葱谢ピ涑龅目刂浦噶睿型ǖ琅渲煤蠼隹刂浦噶罘址⒌礁鞲瞿Ｄ饬靠龅ピ灰约敖邮崭鞲瞿Ｄ饪肓靠龅ピ姆蠢∈荩龇蠢∈莼阕艽渲了鲎苊钪葱谢ピ凰龈髂Ｄ饬靠肟龅ピ糜诮邮账瞿Ｄ饬孔芙换换ピ址⒌目刂浦噶睿惺葑缓蠼隹刂浦噶钅Ｄ饬看渲粮骱喜⑵鞯ピ凰龈骱喜⑵鞯ピ糜诮刂浦噶钅Ｄ饬孔晃庑藕牛缓蟠渲了鯯MV网络交换机单元汇总。作为一个较好的实施例，所述各合并器单元与所述SMV网络交换机单元之间可以通过光纤相连接，这样一来光信号就可以通过光纤传输至所述SMV网络交换机单元汇总；所述SMV网络交换机单元用于采用SMV网络交换技术来进行信号汇总交换(所述汇总后的信号按照IEC61850协议传输)；以及接收对应的被试验装置的反馈数据。本发明的测试装置的设计采用SMV网络交换，可以使得模拟采集地址灵活配置。另外在所述SMV网络交换机单元与所述被试验装置之间可以通过光纤相连接，然后将汇总后的信号通过光纤、按照下级的地址进行分配传输到被试验装置中对应间隔。作为一个较好的实施例，所述总命令执行机单元发送的控制指令中还可以包括与各个所述被试验装置对应的设备号及地址。所述模拟量总交换机单元读取所述控制指令中的设备号及地址，并根据所述设备号及地址将所述控制指令分发到与所述模拟量开入开出单元。通过在所述控制指令中设置所述设备号及地址，所述模拟量开入开出单元可以方便地查找到对应的被试验装置中对应测试间隔的地址，从而可快速地完成所述控制指令的传递，提闻效率，降低误传指令的风险。所述模拟量开入开出及转换部分中涉及多个(假设为N个)模拟量开入开出单元；此单元收到上级传指令后输出大功率的模拟量(含电流、电压量)，所述N个模拟量开入开出单元是独立的可以分配给不同运行线路、备用线路、负荷线路作为模拟通道用，参见图I、图2所示可以将图2所示模拟量开入开出单元I分配给如图I的I号间隔线路；将图2所示模拟量开入开出单元2分配给如图I的2号间隔线路；将图2所示模拟量开入开出单元3分配给如图I的负荷线路IFl ;将图2所示模拟量开入开出单元4分配给如图I的负荷线路2F1……如此类推。下面描述被试验装置及负荷计算部分所述被试验装置及负荷计算部分包括了 被测装置动作逻辑�？楹透汉杉扑隳？椤４瞬糠治诒皇匝樽爸媚诓恳丫械模虼吮旧昵胫薪雎宰髅枋鲈谕糏中的dl点故障，所述装置动作逻辑模块的充电条件如下
①IM母线、2M母线均三相有压；②DL1、DL2在合位，DLF在分位；C被测试的备自投装置功能压板投入；以上条件同时满足后经延时时间后充电完成。下面描述动作过程
检测到IM母线失压，#1间隔线路无电流，2M母线有压，延时跳开#1间隔线路DLl断路器，确认DLl断路器跳开后，延时自投分段DLF断路器。动作逻辑参见图3所示。所述装置动作逻辑�？樵诙魍斗侄蜠LF断路器，#2间隔线路检测到供电线路负荷，称为Pl ;同时装置也检测到负荷用电线路负荷，称为P2 ;此时Pl和P2进行比较，若Pl> P2，则被试验装置切除负荷容量程序结束；若Pl <P2，则被试验装置按照规定轮次切除负荷容量，依次第一、二 . · · . N轮次，至到Pl > P2则被试验装置切除负荷容量程序才结束。最后，在所述切负荷执行及命令转换部分中所述GOOSE网络交换机单元用于将试验装置切除负荷容量执行命令(简称切负荷命令，该切负荷命令按照IEC61850协议进行传输)进行汇总、并按照预设的地址将切负荷命令分配到各个智能汇总单元。作为一个较好的实施例，本发明的GOOSE网络交换机单元采用 GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event,面向通用对象的变电站事件)网络交换技术来将切负荷命令进行汇总，采用GOOSE技术可以使得负荷命令传输速度更快，更容易实现命令的一对一传输；所述各智能汇总单元用于接收到切负荷命令后进行数据交换(此命令按照IEC61850协议传输)，将接收到的切负荷命令转换为电信号。作为一个较好的实施例，各智能汇总单元的下级可以通过电缆或专用外层绝缘导线来传输所述电信号至各负荷断路器单元；所述各负荷断路器单元用于接收到切负荷命令后执行切负荷，至到Pl > P2时被试验装置切除负荷容量程序才结束。优选的，所述GOOSE网络交换机单元与所述被试验装置之间可以通过光纤相连接。优选的，所述各智能汇总单元(假设为N个)包括I-N个分单元，各分单元的上级也可以分别通过光纤连接到所述GOOSE网络交换机单元上。本发明的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，与现有技术相比，具有如下的有益效果一、本发明通过在所述控制指令中设置所述设备号及地址，能够提高效率，降低误传指令的风险；二、本发明采用独立的程序模拟化形式，使得试验装置能够适宜变电站接线的各类接线方式；而且使用时简单、方便，便于携带；三、本发明的切负荷试验装置的设计采用了 GOOSE网络交换技术，使得负荷命令传输速度快，更容易实现命令的一对一传输；四、本发明的切负荷试验装置的设计采用了SMV网络交换技术，使得模拟采集地址灵活配置；五、本发明设计的装置采用IEC61850接口协议技术传输数据和信号，解决了智能变电站电源备自投切负荷试验困难的问题，同时亦填补了此方面的测试空白；六、最重要的是，本发明的切负荷试验装置的设计采用了独立的系统，从而有效避免了因智能变电站使用公共通道试验给电网带来的风险。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不 脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种智能变电站电源备自投切负荷试验装置，包括被试验装置及负荷计算部分， 其特征在于，还包括模拟量开入开出及转换部分、切负荷执行及命令转换部分；所述模拟量开入开出及转换部分与被试验装置及负荷计算部分、切负荷执行及命令转换部分依次相连接；所述模拟量开入开出及转换单元包括总命令执行机单元、模拟量总交换机单元、多个模拟量开入开出单元、与所述模拟量开入开出单元的数目相对应的多个合并器单元、SMV网络交换机单元；所述总命令执行机单元与所述模拟量总交换机单元相连接，所述模拟量总交换机单元还与各模拟量开入开出单元分别相连接，每个模拟量开入开出单元与一个合并器单元相连接，各合并器单元均与所述SMV网络交换机单元相连接，所述SMV网络交换机单元还与所述被试验装置相连接；所述切负荷执行及命令转换部分包括=GOOSE网络交换机单元、与所述合并器单元的数目相对应的多个智能汇总单元、与所述智能汇总单元的数目相对应的多个负荷断路器单元；所述被试验装置与所述GOOSE网络交换机单元相连接，所述GOOSE网络交换机单元还与各智能汇总单元分别相连接；每个智能汇总单元与一个各负荷断路器单元相连接。
2.根据权利要求I所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述总命令执行机单元发送的控制指令中包括用于控制所述被试验装置的模拟量大小和用于控制所述被试验装置的时间指令。
3.根据权利要求2所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述总命令执行机单元发送的控制指令中还包括与各个所述被试验装置对应的设备号及地址；所述模拟量总交换机单元读取所述控制指令中的设备号及地址，并根据所述设备号及地址将所述控制指令分发到各所述模拟量开入开出单元。
4.根据权利要求I或2或3所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述SMV网络交换机单元采用SMV网络交换技术来进行信号汇总交换。
5.根据权利要求4所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述 GOOSE网络交换机单元采用GOOSE网络交换技术将切负荷命令进行汇总。
6.根据权利要求5所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述汇总后的信号按照IEC61850协议传输；以及所述切负荷命令按照IEC61850协议进行传输。
7.根据权利要求I或2或3所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述被试验装置及负荷计算部分包括被测装置动作逻辑�？�、负荷计算�？椤�
8.根据权利要求I或2或3所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述各合并器单元与所述SMV网络交换机单元之间通过光纤相连接；和/或所述SMV网络交换机单元与所述被试验装置之间通过光纤相连接。
9.根据权利要求I或2或3所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述GOOSE网络交换机单元与所述被试验装置之间通过光纤相连接；和/或所述各智能汇总单元与所述GOOSE网络交换机单元之间通过光纤相连接。
10.根据权利要求I或2或3所述的智能变电站电源备自投切负荷试验装置，其特征在于，所述各智能汇总单元与各负荷断路器单元之间通过电缆或专用外层绝缘导线相连接。
全文摘要
本发明提供一种智能变电站电源备自投切负荷试验装置，包括被试验装置及负荷计算部分，还包括模拟量开入开出及转换部分、切负荷执行及命令转换部分；所述模拟量开入开出及转换单元包括总命令执行机单元、模拟量总交换机单元、多个模拟量开入开出单元、与所述模拟量开入开出单元的数目相对应的多个合并器单元、SMV网络交换机单元；所述切负荷执行及命令转换部分包括GOOSE网络交换机单元、与所述合并器单元的数目相对应的多个智能汇总单元、与所述智能汇总单元的数目相对应的多个负荷断路器单元。本发明的装置采用了独立的系统，从而有效避免了因智能变电站使用公共通道试验给电网带来的风险；而且使用简单、方便，便于携带。
文档编号G01R31/40GK102628927SQ20121014121
公开日2012年8月8日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者刘振宗, 宋华, 汪桢子, 王世祥, 王玮, 詹勤辉, 高柳明, 高永强 申请人:深圳供电局有限公司
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