專利名稱：一種智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的智能測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型實(shí)用涉及電網(wǎng)自愈控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的智能的、動(dòng)態(tài)的、在線的智能測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)自愈控制可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和隔離各種可能的故障和隱患，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外發(fā)生的各種擾動(dòng)，抵御外部嚴(yán)重故障的沖擊，具有在故障情況下維持系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行、自主修復(fù)故障并快速恢復(fù)供電的能力。通過減少電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的人為干預(yù)，降低擾動(dòng)或故障對(duì)電網(wǎng)和用戶的影響。智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)特別強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性與適應(yīng)性，核心關(guān)鍵技術(shù)就是系統(tǒng)及設(shè)備的快速仿真與模擬。目前，普遍采用的做法主要是通過應(yīng)用軟件模擬仿真，搭建簡(jiǎn)單的小型仿真平臺(tái)或采用簡(jiǎn)單的模擬設(shè)備(如模擬操作箱)進(jìn)行仿真。這些方法主要存在以下問題1、應(yīng)用軟件模擬只局限于虛擬環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境相差較大，如實(shí)際信息響應(yīng)情況、故障時(shí)信息時(shí)序情況等等，缺乏真實(shí)性，仿真測(cè)試結(jié)果只能作為參考；2、搭建簡(jiǎn)單的仿真平臺(tái)雖然在一定程度上模擬出現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行環(huán)境，但規(guī)模有限， 而且在一些方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，也不能反映出紛繁復(fù)雜的大電網(wǎng)；3、傳統(tǒng)模擬操作箱功能單一，雖然可以模擬一次開關(guān)刀閘設(shè)備，也能在動(dòng)作后返回遙信，但缺乏智能性，不可控，不能對(duì)電網(wǎng)故障的整個(gè)過程進(jìn)行仿真；隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，各種自愈控制技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)仿真模擬技術(shù)提出了更高的要求。目前還沒有一套測(cè)試儀或測(cè)試系統(tǒng)能真實(shí)、智能、快捷、方便地反映電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況并滿足多種測(cè)試需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能真實(shí)、智能、快捷、方便地模擬仿真智能電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況的智能測(cè)試儀。本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過如下技術(shù)方案解決一種智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的智能測(cè)試儀，包括遙信模擬單元、遙測(cè)模擬單元、遙控模擬單元、用于初始化遙信模擬單元和遙測(cè)模擬單元的裝置輸入單元、用于接收外部觸發(fā)信號(hào)的外部信號(hào)觸發(fā)單元、外部通訊接口單元、用于存放故障動(dòng)作策略的事故反演單元、用于顯示的裝置輸出單元、CPU控制中心， 所述的各單元分別連接CPU控制中心。三遙仿真單元，即遙信模擬單元、遙測(cè)模擬單元和遙控模擬單元，用于模擬仿真電網(wǎng)中的一次設(shè)備、二次設(shè)備。智能測(cè)試儀通過遙信模擬單元、遙控模擬單元連接智能電網(wǎng)的測(cè)控裝置，遙控模擬單元接收測(cè)控裝置輸出的遙控命令，通過CPU控制中心執(zhí)行遙控命令，如控制某遙信(遙信被模擬的電網(wǎng)中的一次設(shè)備、二次設(shè)備)斷開等，并通過遙信模擬單元返回各遙信的當(dāng)前狀態(tài)。遙測(cè)模擬單元用于控制遙信的電流、電壓值等。裝置輸出單元用于顯示各遙信的當(dāng)前狀態(tài)。用戶可根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)線路，利用裝置輸入單元手動(dòng)設(shè)定遙信模擬單元、遙測(cè)模擬單元的各遙信的當(dāng)前狀態(tài)?；蚴峭ㄟ^外部通訊接口單元將外部PC機(jī)內(nèi)編輯好的故障策略下載至智能測(cè)試儀的事故反演單元，并通過事故反演單元實(shí)現(xiàn)故障模擬仿真。外部信號(hào)觸發(fā)單元可以接收外部觸發(fā)信號(hào)(如設(shè)定的時(shí)間、溫度值等信號(hào))觸發(fā)啟動(dòng)智能測(cè)試儀，并調(diào)用事故反演單元內(nèi)預(yù)先設(shè)定的故障策略。所述的外部觸發(fā)信號(hào)為程序啟動(dòng)或外部電路觸發(fā)信號(hào)或人工啟動(dòng)。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果1、智能測(cè)試儀在不影響電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)作的情況下，可根據(jù)各變電站、配電所、環(huán)網(wǎng)柜等的現(xiàn)場(chǎng)情況，通過三遙仿真單元模擬仿真其中的一次設(shè)備、二次設(shè)備，為智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)提供最真實(shí)的驗(yàn)證平臺(tái)；2、用戶可根據(jù)測(cè)試需要，預(yù)先在PC機(jī)上設(shè)定動(dòng)作策略，通過外部通訊接口單元下載到事故反演單元，智能測(cè)試儀即可按照所設(shè)定的動(dòng)作策略完成測(cè)試，如事故反演、三遙仿真、壓力測(cè)試等，能滿足不同測(cè)試需求；另外本實(shí)用新型的智能測(cè)試儀還設(shè)置有外部信號(hào)觸發(fā)單元，接收外部觸發(fā)信號(hào)，自動(dòng)調(diào)用事故反演單元內(nèi)設(shè)定的策略，高度智能化；3、設(shè)置遙信模擬單元、遙控模擬單元實(shí)時(shí)響應(yīng)主站端的各種指令及反應(yīng)二次回路中各相關(guān)接點(diǎn)、繼電器等的狀態(tài)變化；設(shè)置裝置輸入、輸出單元，使本實(shí)用新型的智能測(cè)試儀操作簡(jiǎn)單、直觀，用戶可快捷方便地控制測(cè)試儀；另外測(cè)試儀在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際二次回路接線方式，保證了測(cè)試儀可以方便接入到二次回路中。

圖1為本實(shí)用新型的連接框圖；圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用之一作模擬操作箱的連接框圖；圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用之二作事故反演的連接框圖；圖4為本實(shí)用新型應(yīng)用之四作變電站自動(dòng)化系統(tǒng)壓力測(cè)試的連接框圖；圖5為本實(shí)用新型應(yīng)用之五作調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)壓力測(cè)試的連接框圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如圖所示，本實(shí)用新型的智能測(cè)試儀包括遙信模擬單元、遙測(cè)模擬單元、遙控模擬單元、用于初始化遙信模擬單元和遙測(cè)模擬單元的裝置輸入單元、用于接收外部觸發(fā)信號(hào)的外部信號(hào)觸發(fā)單元、外部通訊接口單元、用于存放故障動(dòng)作策略的事故反演單元、用于顯示的裝置輸出單元、CPU控制中心，所述的各單元分別連接CPU控制中心。裝置輸入單元可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)設(shè)定各遙信、遙測(cè)的當(dāng)前狀態(tài)，經(jīng)CPU控制中心處理， 并通過裝置輸出單元將遙信、遙測(cè)狀態(tài)顯示出來。遙信模擬單元可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)信號(hào)模擬，將當(dāng)前遙信狀態(tài)通過回路輸出至外部設(shè)備，如測(cè)控裝置等。遙測(cè)模擬單元可以實(shí)現(xiàn)控制二次電流、電壓值等，將經(jīng)過CPU控制中心處理后的數(shù)值輸出至外部設(shè)備。遙控模擬單元可以實(shí)現(xiàn)模擬對(duì)開關(guān)進(jìn)行分、合控制操作，通過裝置輸出單元顯示當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)，并通過遙信模擬單元向外部設(shè)備返回開關(guān)狀態(tài)。外部信號(hào)觸發(fā)單元可以實(shí)現(xiàn)通過外部觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)啟動(dòng)智能測(cè)試儀，并按照預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作策略產(chǎn)生模擬信號(hào)。所述的外部觸發(fā)信號(hào)為程序啟動(dòng)或外部電路觸發(fā)信號(hào)或人工啟動(dòng)。外部通訊接口單元可以實(shí)現(xiàn)智能測(cè)試儀與PC機(jī)進(jìn)行通訊，接受PC機(jī)的命令產(chǎn)生遙信、遙測(cè)、遙控，并實(shí)時(shí)將裝置產(chǎn)生的變化信息返回給PC機(jī)。同時(shí)，可以將PC機(jī)編輯好的故障動(dòng)作策略下裝至測(cè)試儀，通過事故反演單元實(shí)現(xiàn)故障模擬。事故反演單元可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障的動(dòng)態(tài)仿真，基于故障時(shí)信號(hào)的真實(shí)動(dòng)作時(shí)序和范圍，綜合利用遙信、遙測(cè)、遙控模擬單元真實(shí)再現(xiàn)故障時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行方式，為智能自愈控制策略研究提供支撐。智能測(cè)試儀通過其事故反演單元(智能存儲(chǔ)單元)、智能控制中心、智能三遙仿真單元、外部通訊接口單元(智能通信接口)等功能模塊，可以方便、真實(shí)地定制各種滿足智能電網(wǎng)自愈控制策略測(cè)試需要的環(huán)境，下面就幾項(xiàng)主要應(yīng)用進(jìn)行介紹應(yīng)用之一模擬操作箱由于在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，一次開關(guān)設(shè)備處于工作狀態(tài)，不能隨意進(jìn)行操作，為了進(jìn)行各種測(cè)試，可以采用模擬斷路器代替開關(guān)。智能測(cè)試儀除了具有傳統(tǒng)模擬斷路器的功能外，還有智能可控、可觀測(cè)的特點(diǎn)。當(dāng)測(cè)控裝置收到來自調(diào)度或變電站內(nèi)監(jiān)控后臺(tái)的遙控命令時(shí)，啟動(dòng)遙控單元執(zhí)行遙控操作，通過外部回路觸發(fā)智能測(cè)試儀上的遙控模擬電路，待測(cè)試儀CPU控制中心處理后，通過遙信模擬電路將遙信返回至測(cè)控裝置。智能測(cè)試儀接于測(cè)控裝置上，可以在不影響一次設(shè)備正常運(yùn)行的前提下真實(shí)、智能地模擬開關(guān)動(dòng)作。應(yīng)用之二 事故反演事故反演是智能測(cè)試儀的一種關(guān)鍵功能，能夠真實(shí)地仿真電網(wǎng)事故發(fā)生的整個(gè)過程。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故后，一般采用專業(yè)軟件對(duì)事故過程進(jìn)行仿真，分析事故原因。智能測(cè)試儀的出現(xiàn)，為事故分析提供了一種有效手段，同時(shí)還可以驗(yàn)證在事故發(fā)生過程中各種設(shè)備、 應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)作的正確性。首先，需要確認(rèn)參加事故反演的變電站及站內(nèi)的測(cè)控裝置，設(shè)計(jì)出相關(guān)信號(hào)的動(dòng)作策略方案，接著將動(dòng)作策略寫入智能測(cè)試儀，并接于指定的節(jié)點(diǎn)上；當(dāng)滿足觸發(fā)條件時(shí)，各變電站中的智能測(cè)試儀將按照預(yù)先設(shè)置的遙信遙測(cè)變化時(shí)序進(jìn)行動(dòng)作，從而仿真整個(gè)電網(wǎng)事故發(fā)生過程。應(yīng)用之三三遙仿真智能測(cè)試儀可以實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)和遙控三遙信號(hào)的仿真。智能測(cè)試儀除了具有仿真開關(guān)的功能外，還設(shè)計(jì)了許多遙信模擬單元，可以方便快捷地仿真變電站實(shí)際二次回路中的相關(guān)接點(diǎn)，如保護(hù)動(dòng)作、控制回路斷線等接點(diǎn)信號(hào)；另外，智能測(cè)試儀可以根據(jù)相關(guān)策略對(duì)來自CT、PT回路的電流、電壓進(jìn)行處理，如進(jìn)行電流短路、反向處理等，經(jīng)過處理后輸出至測(cè)控裝置。還有，智能測(cè)試儀可以實(shí)現(xiàn)遙控仿真，響應(yīng)主站端的各種指令及反應(yīng)二次回路中各相關(guān)接點(diǎn)、繼電器的狀態(tài)變化。應(yīng)用之四變電站自動(dòng)化系統(tǒng)壓力測(cè)試在電力系統(tǒng)中，常常需要對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行測(cè)試，如在自動(dòng)化設(shè)備出廠驗(yàn)收時(shí)，需要
5對(duì)設(shè)備進(jìn)行壓力測(cè)試，傳統(tǒng)測(cè)試儀可以通過手動(dòng)設(shè)定時(shí)間間隔，模擬發(fā)送一定數(shù)量的遙信信號(hào)。而智能測(cè)試儀則可以預(yù)先設(shè)定遙信、遙測(cè)變化策略，實(shí)現(xiàn)在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)模擬發(fā)送大量變化遙信、遙測(cè)，而且用戶可以根據(jù)實(shí)際需要，通過維護(hù)軟件隨意設(shè)計(jì)信號(hào)變化的形式，智能可控。應(yīng)用之五調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)壓力測(cè)試在電力系統(tǒng)中，在對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行測(cè)試，我們不能忽視調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的“雪崩”壓力處理能力?，F(xiàn)階段，不具備一種便捷的在線真實(shí)測(cè)試主站處理能力的測(cè)試儀器。 通過將智能測(cè)試儀部署到多個(gè)變電站，同步產(chǎn)生大量變化信息，來檢查調(diào)度主站的前置、 SCADA、數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)的處理能力，為調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)壓力測(cè)試提供了途徑。針對(duì)智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的驗(yàn)證需求，智能測(cè)試儀通過仿真替代一次設(shè)備，在保證控制二次設(shè)備在線實(shí)時(shí)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，達(dá)到最真實(shí)地對(duì)智能控制策略、控制技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證的目的。
權(quán)利要求1.一種智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的智能測(cè)試儀，其特征在于包括遙信模擬單元、遙測(cè)模擬單元、遙控模擬單元、用于初始化遙信模擬單元和遙測(cè)模擬單元的裝置輸入單元、用于接收外部觸發(fā)信號(hào)的外部信號(hào)觸發(fā)單元、外部通訊接口單元、用于存放故障動(dòng)作策略的事故反演單元、用于顯示的裝置輸出單元、CPU控制中心，所述的各單元分別連接CPU控制中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的智能測(cè)試儀，其特征在于所述的外部觸發(fā)信號(hào)為程序啟動(dòng)或外部電路觸發(fā)信號(hào)或人工啟動(dòng)。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的智能測(cè)試儀，包括遙信模擬單元、遙測(cè)模擬單元、遙控模擬單元、用于初始化遙信模擬單元和遙測(cè)模擬單元的裝置輸入單元、用于接收外部觸發(fā)信號(hào)的外部信號(hào)觸發(fā)單元、外部通訊接口單元、用于存放故障動(dòng)作策略的事故反演單元、用于顯示的裝置輸出單元、CPU控制中心，所述的各單元分別連接CPU控制中心。智能測(cè)試儀在不影響電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)作的情況下，可根據(jù)各變電站、配電所、環(huán)網(wǎng)柜等的現(xiàn)場(chǎng)情況，通過三遙仿真單元模擬仿真其中的一次設(shè)備、二次設(shè)備，為智能電網(wǎng)自愈控制技術(shù)提供最真實(shí)的驗(yàn)證平臺(tái)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202159106SQ20112027631
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者張喜銘, 李高明, 車?yán)? 郭為斌, 陳錦榮, 黃紅遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:張喜銘, 李高明, 車?yán)? 郭為斌, 陳錦榮, 黃紅遠(yuǎn)