專利名稱：用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，屬于電力系統(tǒng)培訓(xùn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)培訓(xùn)技術(shù)中，調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)是兩個獨立的培訓(xùn)系統(tǒng)，前者是一套軟件，用于調(diào)度人員的培訓(xùn)；后者是一套硬件，用于繼電保護、自動化和檢修人員的培訓(xùn)。兩者沒有聯(lián)系。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對工作人員的素質(zhì)和技能要求不斷提高，人員分工日益朝著“大系統(tǒng)和大運行”方向發(fā)展。因此，在培訓(xùn)方面迫切需要一種調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)聯(lián)合培訓(xùn)的手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，綜合調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)各自的功能，對電網(wǎng)工作人員進行全面培訓(xùn)。本發(fā)明提出的用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，包括通信卡，通過計算機上的并行總線接收調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果， 并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的上述計算機對大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)，同時接收來自繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果，并將繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。上述聯(lián)通培訓(xùn)裝置中，所述的通信卡包括程序存儲器，用于存儲中央處理器的程序代碼，程序存儲器與中央處理器相連接；數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲中央處理器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器與中央處理器相連接；并行總線接口控制器，用于根據(jù)計算機并行總線協(xié)議，接收或發(fā)送計算機與中央處理器的之間的通信數(shù)據(jù)，并行總線接口控制器與中央處理器相連接；中央處理器，用于通過并行總線接口控制器接收調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制器，同時通過網(wǎng)絡(luò)控制器和光信號收發(fā)器接收繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線接口控制器發(fā)送至計算機；網(wǎng)絡(luò)控制器，用于將中央處理器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議后，發(fā)送至光信號收發(fā)器，同時接受光信號收發(fā)器的信號，并發(fā)送至中央處理器，網(wǎng)絡(luò)控制器與中央處理器相連接；光信號收發(fā)器，用于將網(wǎng)絡(luò)控制器的電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將光信號發(fā)送至信號分配器，同時將接收自信號分配器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制器，光信號收發(fā)器與信號分配器相連接。上述聯(lián)通培訓(xùn)裝置中，所述的信號分配器包括電源模塊，用于為信號分配器提供電源；通訊模塊，用于接收通信卡中光信號收發(fā)器的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號， 將電信號經(jīng)過自定義總線發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，同時通過自定義總線接受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電信號，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，發(fā)送至通信卡中的光信號收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將來自通訊模塊的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將該模擬信號發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器，將來自繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送至通訊模塊；電源模塊、通訊模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開關(guān)量轉(zhuǎn)換器分別通過自定義總線相連接。本發(fā)明提出的用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，利用原有的調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模擬和繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對變電站內(nèi)的繼電保護裝置仿真模擬，同時利用系統(tǒng)中開放的通訊協(xié)議，在調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)和繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)之間設(shè)置一個聯(lián)通培訓(xùn)裝置，將繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的功能嵌入調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)之中，形成聯(lián)合統(tǒng)一的新型仿真系統(tǒng)。不但使電網(wǎng)工作人員了解大規(guī)模電力系統(tǒng)的動態(tài)特性，而且了解大規(guī)模電力系統(tǒng)中某些關(guān)鍵設(shè)備(繼電保護裝置)的運行過程，將繼電保護裝置仿真模擬得到的開關(guān)信息傳遞給調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)，調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)利用這些開關(guān)信息立即調(diào)整大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)， 達到更加真實的培訓(xùn)效果，而且提高了電網(wǎng)工作人員的素質(zhì)以及對電網(wǎng)調(diào)度、繼電保護、自動化和檢修等方面的技能。


圖1本發(fā)明用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2本發(fā)明聯(lián)通培訓(xùn)裝置中通信卡的結(jié)構(gòu)框圖。圖3本發(fā)明聯(lián)通培訓(xùn)裝置中信號分配器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出的用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括通信卡，通過計算機上的并行總線接收調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果， 并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的上述計算機對大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)，同時接收來自繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果，并將繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓(xùn)裝置中，通信卡的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，包括程序存儲器，用于存儲中央處理器的程序代碼，程序存儲器與中央處理器相連接；數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲中央處理器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器與中央處理器相連接；并行總線接口控制器，用于根據(jù)計算機并行總線協(xié)議，接收或發(fā)送計算機與中央處理器的之間的通信數(shù)據(jù)，并行總線接口控制器與中央處理器相連接；中央處理器，用于通過并行總線接口控制器接收調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制器，同時通過網(wǎng)絡(luò)控制器和光信號收發(fā)器接收繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線接口控制器發(fā)送至計算機；網(wǎng)絡(luò)控制器，用于將中央處理器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議后，發(fā)送至光信號收發(fā)器，同時接受光信號收發(fā)器的信號，并發(fā)送至中央處理器，網(wǎng)絡(luò)控制器與中央處理器相連接；光信號收發(fā)器，用于將網(wǎng)絡(luò)控制器的電信號轉(zhuǎn)換成光信號后，將光信號發(fā)送至信號分配器，同時將接收自信號分配器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制器，光信號收發(fā)器與信號分配器相連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓(xùn)裝置中，信號分配器的結(jié)構(gòu)框圖如圖3上述，包括電源模塊，用于為信號分配器提供電源；通訊模塊，用于接收通信卡中光信號收發(fā)器的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號， 將電信號經(jīng)過自定義總線發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，同時通過自定義總線接受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電信號，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，發(fā)送至通信卡中的光信號收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將來自通訊模塊的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將該模擬信號發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器，將來自繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送至通訊模塊；電源模塊、通訊模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開關(guān)量轉(zhuǎn)換器分別通過自定義總線相連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，采用調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)進行仿真模擬。本發(fā)明采用的調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)由國電南瑞科技股份公司提出，是一套成熟的調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)。采用繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)進行仿真模擬。本發(fā)明采用的繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)(DDRTS) 是由北京殷圖仿真技術(shù)有限公司提出，已在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用；在調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)和繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)之間設(shè)置一個聯(lián)通裝置。調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)通過聯(lián)通培訓(xùn)裝置將仿真模擬得到的電壓和電流量傳遞給繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)，繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)利用電壓和電流量對原有的培訓(xùn)系統(tǒng)狀態(tài)進行修正，使其更加符合大系統(tǒng)的運行特點。繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)通過聯(lián)通培訓(xùn)裝置將繼電保護裝置仿真模擬得到的開關(guān)信息傳遞給調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)，調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)利用這些開關(guān)信息立即調(diào)整大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，達到更加真實的培訓(xùn)效果。本發(fā)明的聯(lián)通培訓(xùn)裝置中，信號分配器的電源模塊，用于為信號分配器提供電源， 輸入為220伏交流電壓，輸出為正5伏、正負15伏和正負M伏直流電壓。
本發(fā)明提出的聯(lián)通培訓(xùn)裝置的一個實施例中，通信卡所用的主要部件如下中央處理器采用美國TI公司的數(shù)字信號處理器(DSP)，型號為TMS320DM642 ；程序存儲器采用美國SST公司型號為SST39VF040的快速存儲器；數(shù)據(jù)存儲器采用美國Microchip公司型號為93LC66B的可電擦除的快速存儲器；并行總線接口控制器采用美國PLX公司型號為PEX8112的接口芯片；網(wǎng)絡(luò)控制器采用美國DAVIC0M公司型號為DM9000A的太網(wǎng)接口芯片；光信號收發(fā)器采用中國武漢靈創(chuàng)公司的多模收發(fā)器，型號為L-TR0323。信號分配器所用的主要部件如下通訊模塊分別采用美國TI公司型號為TMS320VC33的數(shù)字信號處理器(DSP)；美國DAVIC0M公司型號為DM9000A的太網(wǎng)接口芯片以及中國武漢靈創(chuàng)公司型號為L-TR0323 的多模收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用美國BB公司的16位精度的數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片，型號為 DAC7744E ；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器采用美國TI公司芯片，型號為74LVC16244 ；電源模塊采用美國TI公司型號為TPS54310PWP的電源芯片。
權(quán)利要求
1.一種用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，其特征在于該裝置包括通信卡，通過計算機上的并行總線接收調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的上述計算機對大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)，同時接收來自繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果，并將繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，其特征在于其中所述的通信卡包括 程序存儲器，用于存儲中央處理器的程序代碼，程序存儲器與中央處理器相連接； 數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲中央處理器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器與中央處理器相連接；并行總線接口控制器，用于根據(jù)計算機并行總線協(xié)議，接收或發(fā)送計算機與中央處理器的之間的通信數(shù)據(jù)，并行總線接口控制器與中央處理器相連接；中央處理器，用于通過并行總線接口控制器接收調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制器，同時通過網(wǎng)絡(luò)控制器和光信號收發(fā)器接收繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線接口控制器發(fā)送至計算機；網(wǎng)絡(luò)控制器，用于將中央處理器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議后，發(fā)送至光信號收發(fā)器， 同時接受光信號收發(fā)器的信號，并發(fā)送至中央處理器，網(wǎng)絡(luò)控制器與中央處理器相連接；光信號收發(fā)器，用于將網(wǎng)絡(luò)控制器的電信號轉(zhuǎn)換成光信號后，將光信號發(fā)送至信號分配器，同時將接收自信號分配器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)控制器，光信號收發(fā)器與信號分配器相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，其特征在于其中所述的信號分配器包括 電源模塊，用于為信號分配器提供電源；通訊模塊，用于接收通信卡中光信號收發(fā)器的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，將電信號經(jīng)過自定義總線發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，同時通過自定義總線接受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電信號， 將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，發(fā)送至通信卡中的光信號收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將來自通訊模塊的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將該模擬信號發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器，將來自繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送至通訊模塊；電源模塊、通訊模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開關(guān)量轉(zhuǎn)換器分別通過自定義總線相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電力培訓(xùn)中調(diào)度培訓(xùn)和繼電保護培訓(xùn)的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，屬于電力系統(tǒng)培訓(xùn)技術(shù)領(lǐng)域。包括通信卡，通過并行總線接收大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將該模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將該模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)，同時經(jīng)繼電保護培訓(xùn)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓(xùn)裝置，將繼電保護裝置仿真模擬得到的開關(guān)信息傳遞給調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)，調(diào)度培訓(xùn)系統(tǒng)利用開關(guān)信息調(diào)整大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，達到更加真實的培訓(xùn)效果，而且提高了電網(wǎng)工作人員的素質(zhì)和技能。
文檔編號G09B9/00GK102324195SQ201110283240
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者劉蔚, 張華勇, 曹天植, 李小虎, 李愛民, 李秀云, 楊心平, 王寧, 王巖鵬, 王志慧, 葛東福, 郭鑫, 顧振江 申請人:華北電網(wǎng)有限公司培訓(xùn)中心, 清華大學(xué)