一种环网柜程序化控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种环网柜程序化控制系统及方法，其兼具本地操作和远程操作功能，而本地操作可以将程序化控制命令和单步操作命令下发至断路器、隔离刀、接地开关，远程操作也可以将程序化控制命令和单步操作命令下发至断路器、隔离刀、接地开关，从而实现本地操作和远程操作的程序化控制，实现环网柜控制系统的智能化与自动化，避免了人为操作带来的诸多问题，提高了系统的安全可靠性。而且本发明专利技术通过电机电流采集模块获取隔离刀和接地开关电机的实时电流，通过判断电流是否超过堵转定值来通断电机电源，从而保护了电机不被烧坏，提高电机的使用寿命，也保证了系统的正常运行。

A program control system and method of ring network cabinet

【技术实现步骤摘要】
一种环网柜程序化控制系统及方法
本专利技术涉及环网柜
，具体涉及一种环网柜程序化控制系统及方法。
技术介绍
目前，环网柜对断路器、隔离刀以及接地开关的控制一般依赖于操作人员的手动操作，自动化、智能化的程度低。且操作人员在对断路器、隔离刀或者接地开关进行人为操作的过程中，极有可能存在合闸不到位或者分闸不到位的情况，从而影响系统的正常运行，甚至会导致系统发生故障损坏的情况。有鉴于此，本专利技术人针对上述环网柜控制存在的问题而深入构思，遂产生本案。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种环网柜程序化控制系统及方法，其能够智能控制断路器、隔离刀以及接地开关的进行电控合分闸，提高其安全可靠性能。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种环网柜程序化控制系统，其包括微处理器、通讯接口、人机交互模块、开关量输入模块、断路器控制模块、隔离刀控制模块、接地开关控制模块、电机电流采样模块和电机硬件保护模块，所述人机交互模块、开关量输入模块、通讯接口、断路器控制模块、隔离刀控制模块、接地开关控制模块、电机电流采样模块和电机硬件保护模块均连接微处理器；其中，所述通讯接口，用于接收上位机发送的远程操作命令组，并将该远程操作命令组发送至微处理器；所述人机交互模块，用于输入本地操作命令组，并将该本地操作命令组发送至微处理器；所述远程操作命令组和本地操作命令组均包括程序化操作命令和单步操作命令；所述人机交互模块还用于显示控制系统的运行状态以及断路器、隔离刀、接地开关的状态；所述开关量输入模块，用于获取断路器、隔离刀和接地开关的状态，并将该状态发送至微处理器；所述电机电流采集模块，用于采集隔离刀和接地开关电机的实时电流，并将该电流传送至微处理器；所述微处理器，用于分析和处理远程操作命令组、本地操作命令组，获取具体的操作命令；当具体的操作命令为单步操作命令时，微处理器直接将该单步操作命令下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块；当具体的操作命令为程序化操作命令时，微处理器根据开关输入量获取的状态，将程序化操作命令包含的操作命令下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块；微处理器还用于判断所述隔离刀和接地开关电机的实时电流是否超过堵转定值，当实时电流超过堵转定值时，微处理器下发指令关闭隔离刀和接地开关电机；所述断路器控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制断路器的电动操作单元，以控制断路器进行合闸或分闸；所述隔离刀控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制隔离刀的电动操作单元，以控制隔离刀进行合闸或分闸；所述接地开关控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制接地开关的电动操作单元，以控制接地开关进行合闸或分闸；所述电机硬件保护模块，用于硬件控制电机通断，通知反馈给微处理器。所述控制系统还包括事件记录模块，该事件记录模块连接微处理器，用于存储故障记录、故障电机电流曲线、事件记录、远程操作记录和本地操作记录。所述程序化操作命令具有十二组，分别是：运行状态→维护接地，该命令组包括依顺序动作的三个操作命令：断路器分闸、隔离刀分闸及接地开关合闸；维护接地→运行状态，该命令组包括依顺序动作的三个操作命令：接地开关分闸、隔离刀合闸及断路器合闸；运行状态→冷备状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：断路器分闸、隔离刀分闸；冷备状态→运行状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：隔离刀合闸、断路器合闸；热备状态→维护接地，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：隔离刀分闸、接地开关合闸；维护接地→热备状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：接地开关分闸、隔离刀合闸；运行状态→热备状态，该命令组包括一个操作命令：断路器分闸；热备状态→运行状态，该命令组包括一个操作命令：断路器合闸；热备状态→冷备状态，该命令组包括一个操作命令：隔离刀分闸；冷备状态→热备状态，该命令组包括一个操作命令：隔离刀合闸；冷备状态→维护接地，该命令组包括一个操作命令：接地开关合闸；维护接地→冷备状态，该命令组包括一个操作命令：接地开关分闸。所述单步操作命令包括六组命令，分别是：断路器合闸、断路器分闸、隔离刀合闸、隔离刀分闸、接地开关合闸、接地开关分闸。所述微处理器的型号为STM32F103RBT6。一种环网柜程序化控制方法，其采用如上所述的环网柜控制系统实现，其包括以下步骤：步骤1、判断环网柜是否具备电气五防执行条件，若具备则进入步骤2；步骤2、通过人机交互模块输入本地操作命令组，或者通过通讯接口接收远程操作命令组；步骤3、分析和处理本地操作命令组或远程操作命令组，获取具体的操作命令，当具体的操作命令为单步操作命令时，微处理器直接将该单步操作命令下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块，控制断路器、隔离刀或接地开关进行合分闸操作；当具体的操作命令为程序化操作命令时，微处理器根据开关输入量获取的状态，将程序化操作命令包含的操作命令下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块，控制断路器、隔离刀或接地开关进行合分闸操作；在隔离刀、接地开关进行合闸或分闸的过程中，实时采集隔离刀和接地开关电机电流，并判断该电流是否超过堵转定值，若超过，关闭电机；步骤4、操作命令完成，关闭电机；步骤5、显示控制系统的运行状态，以及显示断路器、隔离刀和接地开关的合分闸状态。当电机因其电流超过堵转定值而停止时，存储该故障记录和故障电机电流曲线；当微处理器接收到远程操作命令组时，存储该远程操作记录；当微处理器接收到本地操作命令组时，存储该本地操作记录；当根据操作命令执行操作过程中，存储断路器、隔离刀、接地开关的合分闸信号变位事件记录。所述程序化操作命令具有十二组，分别是：运行状态→维护接地，该命令组包括依顺序动作的三个操作命令：断路器分闸、隔离刀分闸及接地开关合闸；维护接地→运行状态，该命令组包括依顺序动作的三个操作命令：接地开关分闸、隔离刀合闸及断路器合闸；运行状态→冷备状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：断路器分闸、隔离刀分闸；冷备状态→运行状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：隔离刀合闸、断路器合闸；热备状态→维护接地，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：隔离刀分闸、接地开关合闸；维护接地→热备状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：接地开关分闸、隔离刀合闸；运行状态→热备状态，该命令组包括一个操作命令：断路器分闸；热备状态→运行状态，该命令组包括一个操作命令：断路器合闸；热备状态→冷备状态，该命令组包括一个操作命令：隔离刀分闸；冷备状态→热备状态，该命令组包括一个操作命令：隔离刀合闸；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环网柜程序化控制系统，其特征在于：包括微处理器、通讯接口、人机交互模块、开关量输入模块、断路器控制模块、隔离刀控制模块、接地开关控制模块、电机电流采样模块和电机硬件保护模块，所述人机交互模块、开关量输入模块、通讯接口、断路器控制模块、隔离刀控制模块、接地开关控制模块、电机电流采样模块和电机硬件保护模块均连接微处理器；其中，/n所述通讯接口，用于接收上位机发送的远程操作命令组，并将该远程操作命令组发送至微处理器；/n所述人机交互模块，用于输入本地操作命令组，并将该本地操作命令组发送至微处理器；所述远程操作命令组和本地操作命令组均包括程序化操作命令和单步操作命令；所述人机交互模块还用于显示控制系统的运行状态以及断路器、隔离刀、接地开关的状态；/n所述开关量输入模块，用于获取断路器、隔离刀和接地开关的状态，并将该状态发送至微处理器；/n所述电机电流采集模块，用于采集隔离刀和接地开关电机的实时电流，并将该电流传送至微处理器；/n所述微处理器，用于分析和处理远程操作命令组、本地操作命令组，获取具体的操作命令；当具体的操作命令为单步操作命令时，微处理器直接将该单步操作命令下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块；当具体的操作命令为程序化操作命令时，微处理器根据开关输入量获取的状态，将程序化操作命令包含的操作命令依顺序逐步下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块；微处理器还用于判断所述隔离刀和接地开关电机的实时电流是否超过堵转定值，当实时电流超过堵转定值时，微处理器下发指令至关闭隔离刀和接地开关电机；/n所述断路器控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制断路器的电动操作单元，以控制断路器进行合闸或分闸；/n所述隔离刀控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制隔离刀的电动操作单元，以控制隔离刀进行合闸或分闸；/n所述接地开关控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制接地开关的电动操作单元，以控制接地开关进行合闸或分闸；/n所述电机硬件保护模块，用于硬件控制电机通断，通知反馈给微处理器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种环网柜程序化控制系统，其特征在于：包括微处理器、通讯接口、人机交互模块、开关量输入模块、断路器控制模块、隔离刀控制模块、接地开关控制模块、电机电流采样模块和电机硬件保护模块，所述人机交互模块、开关量输入模块、通讯接口、断路器控制模块、隔离刀控制模块、接地开关控制模块、电机电流采样模块和电机硬件保护模块均连接微处理器；其中，
所述通讯接口，用于接收上位机发送的远程操作命令组，并将该远程操作命令组发送至微处理器；
所述人机交互模块，用于输入本地操作命令组，并将该本地操作命令组发送至微处理器；所述远程操作命令组和本地操作命令组均包括程序化操作命令和单步操作命令；所述人机交互模块还用于显示控制系统的运行状态以及断路器、隔离刀、接地开关的状态；
所述开关量输入模块，用于获取断路器、隔离刀和接地开关的状态，并将该状态发送至微处理器；
所述电机电流采集模块，用于采集隔离刀和接地开关电机的实时电流，并将该电流传送至微处理器；
所述微处理器，用于分析和处理远程操作命令组、本地操作命令组，获取具体的操作命令；当具体的操作命令为单步操作命令时，微处理器直接将该单步操作命令下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块；当具体的操作命令为程序化操作命令时，微处理器根据开关输入量获取的状态，将程序化操作命令包含的操作命令依顺序逐步下发至断路器控制模块、隔离刀控制模块或接地开关控制模块；微处理器还用于判断所述隔离刀和接地开关电机的实时电流是否超过堵转定值，当实时电流超过堵转定值时，微处理器下发指令至关闭隔离刀和接地开关电机；
所述断路器控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制断路器的电动操作单元，以控制断路器进行合闸或分闸；
所述隔离刀控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制隔离刀的电动操作单元，以控制隔离刀进行合闸或分闸；
所述接地开关控制模块，用于接收微处理器下发的操作命令，并根据操作命令控制接地开关的电动操作单元，以控制接地开关进行合闸或分闸；
所述电机硬件保护模块，用于硬件控制电机通断，通知反馈给微处理器。


2.根据权利要求1所述的一种环网柜程序化控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括事件记录模块，该事件记录模块连接微处理器，用于存储故障记录、故障电机电流曲线、事件记录、远程操作记录和本地操作记录。


3.根据权利要求1所述的一种环网柜程序化控制系统，其特征在于：所述程序化操作命令具有十二组，分别是：
运行状态→维护接地，该命令组包括依顺序动作的三个操作命令：断路器分闸、隔离刀分闸及接地开关合闸；
维护接地→运行状态，该命令组包括依顺序动作的三个操作命令：接地开关分闸、隔离刀合闸及断路器合闸；
运行状态→冷备状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：断路器分闸、隔离刀分闸；
冷备状态→运行状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：隔离刀合闸、断路器合闸；
热备状态→维护接地，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：隔离刀分闸、接地开关合闸；
维护接地→热备状态，该命令组包括依顺序动作的两个操作命令：接地开关分闸、隔离刀合闸；
运行状态→热备状态，该命令组包括一个操作命令：断路器分闸；
热备状态→运行状态，该命令组包括一个操作命令：断路器合闸；
热备状态→冷备状态，该命令组包括一个操作命令：隔离刀分闸；
冷备状态→热备状态，该命令组包括一个操作命令：隔离刀合闸；
冷备状态→维护接地，该命令组包括一个操作命令：接地开关合闸；
维护接地→冷备状态，该命令组包括一个操作命令：接地开关分闸。


4.根据权利要求1所述的一种环网柜程序化控制系统，其特征在于：所述单步操作命令包括六组命令，分别是：断路器合闸、断路器分闸、隔离刀合闸、隔离刀分闸、接地开关合闸、接地开关分闸。


5.根据权利要求1所述的一种环网柜程序化控制系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广华，王福结，彭绍松，罗超龙，闫蕴霞，黄海燕，李安全，韩刃，
申请(专利权)人：厦门明翰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35