一种智能变电站调试用数字化模拟断路器制造技术

本实用新型专利技术提供一种智能变电站调试用数字化模拟断路器，包括IO总线、开入量信号采集模块、开出量动作出口模块、控制处理模块、输入模块、显示模块、电源模块以及模拟断路器模块，开入量信号采集模块、开出量动作出口模块、报警信号输出模块均通过IO总线与控制处理模块数据电连接，开入量信号采集模块、开出量动作出口模块均与模拟断路器模块数据电连接；输入模块及显示模块均与控制处理模块数据电连接；控制处理模块包括中央处理器；电源模块对各个模块及整个电路供电。该数字化模拟断路器可在无智能终端及一次断路器的情况下，进行智能继电保护装置各种功能的单体调试，并能模拟整组试验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统继电保护
，特别是涉及到智能变电站继电保护装置逻辑及整组测试，可在无智能终端及一次断路器的情况下，进行智能继电保护装置各种功能的单体调试，并能模拟整组试验。
技术介绍
近年来，随着智能变电站的大力推广，继电保护也进入了智能化的新阶段。除采用了IEC61850协议外，保护装置与一次断路器间的开入、开出量的通讯方式也发生了重大的改变，由常规的控制电缆改为通过光缆来传送GOOSE信息进行数据交换。在保护装置与高压断路器间配置通过智能终端来实现两者之间的数字化信息流的交换，这就导致原有的常规变电站使用的模拟断路器已无法直接接入继电保护二次回路来代替一次断路器进行试验。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能变电站调试用数字化模拟断路器来替代常规的模拟断路器，可在无智能终端及一次断路器的情况下，进行智能继电保护装置各种功能的单体调试，并能模拟整组试验。本技术的技术方案是提供一种智能变电站调试用数字化模拟断路器，包括IO总线、开入量信号采集模块、开出量动作出口模块、报警信号输出模块、控制处理模块、输入模块、显示模块、电源模块以及模拟断路器模块，开入量信号采集模块、开出量动作出口模块、报警信号输出模块均通过IO总线与控制处理模块数据电连接，开入量信号采集模块、开出量动作出口模块均与模拟断路器模块数据电连接；输入模块及显示模块均与控制处理模块数据电连接；控制处理模块包括中央处理器；电源模块对各个模块及整个电路供电。进一步的，控制处理模块还包括AD转换芯片、FPGA芯片；AD转换芯片、FPGA芯片均与中央处理器数据电连接，AD转换芯片与FPGA芯片数据电连接。进一步的，控制处理模块的AD转换芯片、FPGA芯片均与IO总线数据电连接。进一步的，控制处理模块还包括光纤通信接口和以太网络接口；光纤通信接口、以太网络接口均与中央处理器数据电连接。进一步的，输入模块及显示模块均与控制处理模块的中央处理器数据电连接。本技术具有积极的效果：本技术的一种智能变电站调试用数字化模拟断路器用来替代常规的模拟断路器，可在现场无智能终端及一次断路器的情况下，提前进行智能继电保护装置各种功能的单体调试，并能模拟整组试验，及时发现保护装置存在的逻辑缺陷和异常；对于智能变电站继电保护装置安全运行奠定坚实的基础。附图说明图1为本技术的结构示意图。上述附图中的附图标记如下：IO总线1，开入量信号采集模块2，开出量动作出口模块3，报警信号输出模块4，控制处理模块5，AD转换芯片51，FPGA芯片52，中央处理器53，光纤通信接口54，以太网络接口55，输入模块6，显示模块7，电源模块8，模拟断路器模块9。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。（实施例1）见图1，本实施例的智能变电站调试用数字化模拟断路器包括IO总线1、开入量信号采集模块2、开出量动作出口模块3、报警信号输出模块4、控制处理模块5、输入模块6、显示模块7、电源模块8以及模拟断路器模块9，其中控制处理模块5包括AD转换芯片51、FPGA芯片52、中央处理器（CPPU）53、光纤通信接口54和以太网络接口55。开入量信号采集模块2、开出量动作出口模块3、报警信号输出模块4均通过IO总线1与控制处理模块5数据电连接，开入量信号采集模块2、开出量动作出口模块3均与模拟断路器模块9数据电连接；AD转换芯片51、FPGA芯片52、光纤通信接口54、以太网络接口55均与中央处理器53数据电连接，AD转换芯片51与FPGA芯片52数据电连接，输入模块6及显示模块7均与中央处理器53数据电连接。电源模块8对各个模块及整个电路供电。控制处理模块5的AD转换芯片51、FPGA芯片52均与IO总线1数据电连接。本实施例的智能变电站调试用数字化模拟断路器在开机自检并通过显示模块7显示正常后，可利用以太网络接口55通过笔记本电脑导入智能变电站的SCD文件，并按照SCD文件进行数字化模拟断路器的配置。在设定通讯地址、参数后，通过光纤通信接口54进行光纤通信后与智能变电站继电保护装置进行连接，连接正常后可显示可通过开入量信号采集模块2接受模拟断路器模块9的初始状态，通过开出量动作出口模块3可以设置模拟断路器模块9的设置界面，可对模拟断路器模块9的分闸、合闸状态进行设置，并将模拟断路器模块9的断路器位置、辅助接点等相关状态信息通过开入量信号采集模块2发送至IO总线1再发送至控制处理模块5，控制处理模块5通过光纤通信接口54上送至智能继电保护装置，通过保护装置的开入量可进行核对是否正确。当配置完成并检查正确后，如不设置模拟异常状态，则为模拟断路器正常状态，此时模拟断路器在接收到保护动作的GOOSE信息后，正常对模拟断路器分合，并将断路器动作后的位置信息等上送至保护装置。如模拟断路器异常运行状态，可对模拟断路器进行设置，模拟各种断路器或操作箱的异常状态，如断路器拒分、拒合、弹簧未储能等情况，操作箱内的KKJ、TWJ、HWJ等未能正常变位等情况，通过对这些异常情况的模拟，可验证保护装置的逻辑在断路器异常状态下的动作行为是否正确。智能变电站过程层智能终端的主要功能为收发间隔层保护、测控等装置的GOOSE命令而驱动相应一次机构的正确动作，由IEC-61850规约通讯实现光缆代替大量控制电缆。数字式模拟断路器的主要功能即装置接收保护、测控等间隔层设备的分、合闸命令，以及相关手分、手合功能，通过装置面板或相应配套的软件操作界面来反馈模拟断路器状态，并将正确动作后的开关位置、KKJ、STJ、SHJ等保护相关信号通过GOOSE报文形式上送至继电保护装置。适应智能变电站调试流程，装置具备收发GOOSE命令功能，其中接收GOOSE命令包含保护跳、合闸命令，测控分、合闸命令、隔离刀闸、接地刀闸控分、控合命令等，发送GOOSE命令包含智能模断开关位置信息（分相），保护跳合闸、测控分合闸命令源反校信息，STJ、SHJ、KKJ状态上送信息等。除了智能化GOOSE命令收发功能之外，装置还具备开入、开出功能，可拓展自定义遥信开入和自定义空接点遥控，且通过开入定义分相手跳、手合模断功能。通过软件界面可设置模拟一次断路器的拒分、拒合等异常情况。报警信号输出模块4用于输出报警信号。本专利技术基于智能变电站继电保护的数字化信息交互，通过数字化模拟断路器模拟现场的智能终端及一次断路器设备，可在现场不具备调试条件的情况下，利用数字化模拟断路器对继电保护装置进行开入、开出量及动作逻辑的调试，并能替代智能终端及一次断路器模拟保护装置的整组试验。以上实施例是对本技术的具体实施方式的说明，而非对本技术的限制，有关
的技术人员在不脱离本技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本技术的专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站调试用数字化模拟断路器，其特征在于：包括IO总线（1）、开入量信号采集模块（2）、开出量动作出口模块（3)、报警信号输出模块（4）、控制处理模块（5）、输入模块（6）、显示模块（7）、电源模块（8）以及模拟断路器模块（9），开入量信号采集模块（2）、开出量动作出口模块（3）、报警信号输出模块（4）均通过IO总线（1）与控制处理模块（5）数据电连接，开入量信号采集模块（2）、开出量动作出口模块（3）均与模拟断路器模块（9）数据电连接；输入模块（6）及显示模块（7）均与控制处理模块（5）数据电连接；控制处理模块（5）包括中央处理器（53）；电源模块（8）对各个模块及整个电路供电；控制处理模块还包括光纤通信接口和以太网络接口；光纤通信接口、以太网络接口均与中央处理器数据电连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站调试用数字化模拟断路器，其特征在于：包括IO总线（1）、开入量信号采集模块（2）、开出量动作出口模块（3)、报警信号输出模块（4）、控制处理模块（5）、输入模块（6）、显示模块（7）、电源模块（8）以及模拟断路器模块（9），开入量信号采集模块（2）、开出量动作出口模块（3）、报警信号输出模块（4）均通过IO总线（1）与控制处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓明，徐僖达，承绪新，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司常州供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32