本發(fā)明涉及電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種能靈活模擬開關(guān)刀閘狀態(tài)的可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置以及可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

目前，在直流輸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真測試系統(tǒng)中，特別是在直流輸電系統(tǒng)中“最后斷路器”的測試中，對具有斷流能力的實(shí)際開關(guān)(例如交流斷路器、直流斷路器等)和不具有斷流能力的刀閘(例如隔離刀閘、接地刀閘等)的模擬一般采用人工手動置位的方法，通過對不同的開關(guān)刀閘進(jìn)行相應(yīng)的手工置位，來模擬測試系統(tǒng)狀態(tài)。但是，開關(guān)刀閘組合狀態(tài)的數(shù)量n是開關(guān)刀閘數(shù)量n的指數(shù)次方，也即是n＝2ⁿ，比如開關(guān)刀閘數(shù)量是10個(gè)，那么開關(guān)刀閘組合狀態(tài)將是2¹⁰＝1024種，因此，當(dāng)開關(guān)刀閘的個(gè)數(shù)較多時(shí)，如果一一通過手工置位來模擬測試系統(tǒng)狀態(tài)，效率太低，需要消耗測試人員大量的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述效率低的問題，提供一種高效率的可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。

一種可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置，包括依次連接的處理器、第一開關(guān)量輸出電路和第二開關(guān)量輸出電路，其中所述第二開關(guān)量輸出電路與待測試設(shè)備相連；

所述處理器獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，將各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給所述第一開關(guān)量輸出電路；所述第一開關(guān)量輸出電路根據(jù)接收的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)向所述第二開關(guān)量輸出電路輸出與各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)一一對應(yīng)的電壓；所述第二開關(guān)量輸出電路對接收到的電壓分別放大，并將放大后的電壓輸出給所述待測試設(shè)備。

上述可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置，處理器、第一開關(guān)量輸出電路和第二開關(guān)量輸出電路均可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，處理器獲取所要測試的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)，結(jié)合第一開關(guān)量輸出電路和第二開關(guān)量輸出電路來進(jìn)行各個(gè)開關(guān)刀閘狀態(tài)的自動模擬，從而能實(shí)現(xiàn)對所要測試設(shè)備的自動測試，有效解決了人工手動測試的低效率，提高了測試效率，降低了測試人員的消耗時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述待測試設(shè)備為實(shí)際的控制保護(hù)裝置；所述第二開關(guān)量輸出電路與所述控制保護(hù)裝置相連，其輸出的電壓與所述控制保護(hù)裝置的電壓匹配。傳統(tǒng)技術(shù)中，待測試設(shè)備為通過軟件實(shí)現(xiàn)的虛擬設(shè)備，通過對不同的開關(guān)刀閘進(jìn)行相應(yīng)的手工置位，實(shí)現(xiàn)對虛擬設(shè)備的測試，由于虛擬設(shè)備還是和實(shí)際的物理裝置有區(qū)別，因此傳統(tǒng)技術(shù)中的方案無法準(zhǔn)確模擬整個(gè)開關(guān)刀閘過程，而本申請的所述開關(guān)刀閘模擬裝置和實(shí)際物理裝置直接連接進(jìn)行測試的，因此更加真實(shí)，能夠準(zhǔn)確模擬整個(gè)開關(guān)刀閘過程。

在一個(gè)實(shí)施例中，可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置還包括連接在所述第二開關(guān)量輸出電路與所述待測試設(shè)備之間的撥碼開關(guān)，所述第二開關(guān)量輸出電路通過所述撥碼開關(guān)調(diào)節(jié)其輸出的電壓大小。第二開關(guān)量輸出電路通過撥碼開關(guān)與待測試設(shè)備連接，可以根據(jù)待測試設(shè)備的需要輸出相應(yīng)的電壓，以與待測試設(shè)備匹配。

在一個(gè)實(shí)施例中，可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置還包括連接在所述第一開關(guān)量輸出電路和所述第二開關(guān)量輸出電路之間的隔離電路。通過隔離電路能夠有效隔離干擾，并保障測試人員的人身安全。

在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)包括開關(guān)處于閉合狀態(tài)、開關(guān)處于斷開狀態(tài)、刀閘處于閉合狀態(tài)和刀閘處于斷開狀態(tài)；若開關(guān)處于閉合狀態(tài)或者刀閘處于閉合狀態(tài)，所述第一開關(guān)量輸出電路向所述第二開關(guān)量輸出電路輸出高電平，所述第二開關(guān)量輸出電路將所述高電平放大至與所述待測試設(shè)備匹配的電壓并輸出；若開關(guān)處于斷開狀態(tài)或者刀閘處于斷開狀態(tài)，所述第一開關(guān)量輸出電路向所述第二開關(guān)量輸出電路輸出低電平0v，所述第二開關(guān)量輸出電路輸出的電壓為低電平0v。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器與上位機(jī)連接；所述上位機(jī)將相關(guān)的操作指令發(fā)送給所述處理器，所述處理器根據(jù)所述操作指令進(jìn)行相關(guān)處理后，將響應(yīng)結(jié)果返回給所述上位機(jī)，其中所述操作指令包括啟動指令和/或?qū)r(shí)指令。通過上位機(jī)進(jìn)行相關(guān)指令的下達(dá)，即可自動測試各個(gè)需要試驗(yàn)的開關(guān)刀閘開合狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器從所述上位機(jī)獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，對獲取的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)進(jìn)行解碼，并將解碼后的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給所述第一開關(guān)量輸出電路。上位機(jī)存儲有所要測試的全部開關(guān)狀態(tài)，所述開關(guān)刀閘模擬裝置根據(jù)從上位機(jī)中獲取的開關(guān)刀閘狀態(tài)來進(jìn)行各個(gè)開關(guān)刀閘狀態(tài)的自動模擬，從而能實(shí)現(xiàn)對所要測試設(shè)備的自動測試，提高了測試效率。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器通過網(wǎng)線或者串口線與所述上位機(jī)連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器為數(shù)字信號處理器或者現(xiàn)場可編程門陣列。

一種可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括步驟：

處理器獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，將各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給第一開關(guān)量輸出電路；

所述第一開關(guān)量輸出電路根據(jù)接收的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)向第二開關(guān)量輸出電路輸出與各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)一一對應(yīng)的電壓；

所述第二開關(guān)量輸出電路對接收到的電壓分別放大，并將放大后的電壓輸出給待測試設(shè)備。

上述可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法，處理器獲取所要測試的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)，結(jié)合第一開關(guān)量輸出電路和第二開關(guān)量輸出電路來進(jìn)行各個(gè)開關(guān)刀閘狀態(tài)的自動模擬，從而能實(shí)現(xiàn)對所要測試設(shè)備的自動測試，有效解決了人工手動測試的低效率，提高了測試效率，降低了測試人員的消耗時(shí)間。

附圖說明

圖1為一實(shí)施例的可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為另一實(shí)施例的可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為另一實(shí)施例的可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一實(shí)施例的可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。

一種可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置100，包括依次連接的處理器101、第一開關(guān)量輸出電路102和第二開關(guān)量輸出電路103，其中所述第二開關(guān)量輸出電路103與待測試設(shè)備200相連；

所述處理器101獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，將各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給所述第一開關(guān)量輸出電路102；所述第一開關(guān)量輸出電路102根據(jù)接收的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)向所述第二開關(guān)量輸出電路103輸出與各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)一一對應(yīng)的電壓；所述第二開關(guān)量輸出電路103對接收到的電壓分別放大，并將放大后的電壓輸出給所述待測試設(shè)備200。

處理器101可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器101可以為dsp(digitalsignalprocessing，數(shù)字信號處理器)或者fpga(field－programmablegatearray，現(xiàn)場可編程門陣列)等。待模擬的開關(guān)刀閘包括刀閘和/或開關(guān)等。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)(也即是后面所述的開關(guān)刀閘狀態(tài))包括開關(guān)處于閉合狀態(tài)、開關(guān)處于斷開狀態(tài)、刀閘處于閉合狀態(tài)和刀閘處于斷開狀態(tài)。開合狀態(tài)一般用數(shù)字1或者數(shù)字0表示，例如用1表示開關(guān)處于閉合狀態(tài)，用0表示開關(guān)處于斷開狀態(tài)，需要說明的是，本發(fā)明并不對此做出限定，開合狀態(tài)還可以用其它形式表示，例如十進(jìn)制的形式表示。

處理器101獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)的方式有很多種。例如，如圖2所示，在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器101與上位機(jī)300連接，可以在開關(guān)刀閘模擬裝置100上設(shè)置上位機(jī)接口，處理器101通過該上位機(jī)接口與上位機(jī)300連接?？蛇x的，所述上位機(jī)接口為網(wǎng)口或者串口等，所述開關(guān)刀閘模擬裝置100通過網(wǎng)線或者串口線與所述上位機(jī)300連接。所述處理器101從所述上位機(jī)300獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，對獲取的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)進(jìn)行解碼，并將解碼后的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給所述第一開關(guān)量輸出電路102。上位機(jī)300存儲有所要測試的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)，例如，所要測試的開關(guān)有兩個(gè)，則全部開關(guān)狀態(tài)有00、01、10和11，這些開關(guān)刀閘狀態(tài)可以以表格等形式存儲在上位機(jī)300中，當(dāng)需要進(jìn)行測試時(shí)，上位機(jī)300將存儲的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)一一間隔發(fā)送或者全部發(fā)送給處理器101，處理器101對接收到的該表格中的開關(guān)刀閘狀態(tài)進(jìn)行解碼，然后將解碼后的信息發(fā)送給第一開關(guān)量輸出電路102。所要測試的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)可以采用人工編輯形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的開關(guān)量組合邏輯狀態(tài)實(shí)現(xiàn)方式自動生成，本發(fā)明并不對此做出限定。

在另一個(gè)實(shí)施例中，處理器101自身存儲有待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)可以以表格等形式存儲在處理器101中。所述處理器101從自身獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)后，對獲取的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)進(jìn)行解碼，并將解碼后的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給所述第一開關(guān)量輸出電路102。同樣的，所要測試的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)可以采用人工編輯形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的開關(guān)量組合邏輯狀態(tài)實(shí)現(xiàn)方式自動生成，本發(fā)明并不對此做出限定。

此外，所述上位機(jī)300還將相關(guān)的操作指令發(fā)送給所述處理器101，所述處理器101根據(jù)所述操作指令進(jìn)行相關(guān)處理后，將響應(yīng)結(jié)果返回給所述上位機(jī)300，其中所述操作指令包括啟動指令和/或?qū)r(shí)指令等，處理結(jié)果可以為啟動是否成功以及對時(shí)是否成功等。通過上位機(jī)300進(jìn)行相關(guān)指令的下達(dá)，即可自動測試各個(gè)需要試驗(yàn)的開關(guān)刀閘開合狀態(tài)。

處理器101發(fā)送相關(guān)開關(guān)刀閘的分合狀態(tài)到第一開關(guān)量輸出電路102，用來模擬實(shí)際相關(guān)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)。第一開關(guān)量輸出電路102接收到各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)后，輸出與各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)一一對應(yīng)的電壓。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，若開關(guān)處于閉合狀態(tài)或者刀閘處于閉合狀態(tài)(例如處理器101輸出數(shù)字1)，所述第一開關(guān)量輸出電路102向所述第二開關(guān)量輸出電路103輸出高電平，所述第二開關(guān)量輸出電路103將所述高電平放大至與所述待測試設(shè)備200匹配的電壓并輸出；若開關(guān)處于斷開狀態(tài)或者刀閘處于斷開狀態(tài)(例如處理器101輸出數(shù)字0)，所述第一開關(guān)量輸出電路102向所述第二開關(guān)量輸出電路103輸出低電平0v，所述第二開關(guān)量輸出電路輸出的電壓為低電平0v。需要說明的是，本發(fā)明并不對第一開關(guān)量輸出電路102輸出的低壓的具體數(shù)值進(jìn)行限制。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置還可以包括連接在所述第一開關(guān)量輸出電路102和所述第二開關(guān)量輸出電路103之間的隔離電路104。通過隔離電路104能夠有效隔離干擾，并保障測試人員的人身安全。

第二開關(guān)量輸出電路103接收到第一開關(guān)量輸出電路102輸出的電壓之后，對接收到的電壓進(jìn)行放大，以滿足待測試設(shè)備200的需求。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一開關(guān)量輸出電路輸出的高電平為3.3v(伏)或者5v；所述第二開關(guān)量輸出電路103將第一開關(guān)量輸出電路102輸出的高電平放大為24v、48v、110v或者220v。即第二開關(guān)量輸出電路103輸出的高電平可以為24v/48v/110v/220v，低電平為0v。需要說明的是，本發(fā)明并不對第二開關(guān)量輸出電路103放大的電壓的具體數(shù)值做出限定。

傳統(tǒng)技術(shù)中，待測試設(shè)備200為通過軟件實(shí)現(xiàn)的虛擬設(shè)備，通過對不同的開關(guān)刀閘進(jìn)行相應(yīng)的手工置位，實(shí)現(xiàn)對虛擬設(shè)備的測試，由于虛擬設(shè)備還是和實(shí)際的物理裝置有區(qū)別，因此傳統(tǒng)技術(shù)中的方案無法準(zhǔn)確模擬整個(gè)開關(guān)刀閘過程。因此，針對該缺陷，在一個(gè)實(shí)施例中，所述待測試設(shè)備200為實(shí)際的控制保護(hù)裝置；所述第二開關(guān)量輸出電路103與所述控制保護(hù)裝置相連，其輸出的電壓與所述控制保護(hù)裝置的電壓匹配?？删幊虒?shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置100和實(shí)際物理裝置直接連接進(jìn)行測試的，因此更加真實(shí)，能夠準(zhǔn)確模擬整個(gè)開關(guān)刀閘過程。需要說明的是，本發(fā)明的待測試設(shè)備200并不限制于是控制保護(hù)裝置，如需要對其它裝置進(jìn)行測試，本發(fā)明還可以是其它實(shí)際的裝置。

第二開關(guān)量輸出電路103和實(shí)際的待測試設(shè)備相連接，由于待測試設(shè)備200所需電壓是一定的，而第二開關(guān)量輸出電路103可以輸出多種數(shù)值的電壓，因此在進(jìn)行具體測試時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際待測試設(shè)備的需要，輸出相關(guān)的電壓，用來和待測試設(shè)備200匹配。如圖3所示，在一個(gè)實(shí)施例中，可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置還包括連接在所述第二開關(guān)量輸出電路103與所述待測試設(shè)備200之間的撥碼開關(guān)105，所述第二開關(guān)量輸出電路103通過所述撥碼開關(guān)105調(diào)節(jié)其輸出的電壓大小。

例如，若實(shí)際的控制保護(hù)裝置輸入電壓為24v，則通過撥碼開關(guān)105調(diào)節(jié)第二開關(guān)量輸出電路103輸出的高電平為24v；若實(shí)際的控制保護(hù)裝置輸入電壓為48v，則通過撥碼開關(guān)105調(diào)節(jié)第二開關(guān)量輸出電路103輸出的高電平為48v；若實(shí)際的控制保護(hù)裝置輸入電壓為110v，則通過撥碼開關(guān)105調(diào)節(jié)第二開關(guān)量輸出電路103輸出的高電平為110v；若實(shí)際的控制保護(hù)裝置輸入電壓為220v，則通過撥碼開關(guān)105調(diào)節(jié)第二開關(guān)量輸出電路103輸出的高電平為220v。

可以自動在上位機(jī)上枚舉出所要測試的全部開關(guān)刀閘狀態(tài)，通過本發(fā)明實(shí)施例所提供的所述開關(guān)刀閘模擬裝置來進(jìn)行各個(gè)開關(guān)刀閘狀態(tài)的自動模擬，從而實(shí)現(xiàn)對所要測試設(shè)備的自動測試，避免了人工手動測試的低效率，提高了工作效率。另外，由于本發(fā)明實(shí)施例所提供的所述開關(guān)刀閘模擬裝置是和實(shí)際物理裝置直接連接測試的，通過上位機(jī)進(jìn)行相關(guān)指令的下達(dá)，即可自動測試各個(gè)需要試驗(yàn)的狀態(tài)，而且也更加真實(shí)，能夠準(zhǔn)確模擬整個(gè)開關(guān)刀閘過程。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法。如圖4所示，在一個(gè)實(shí)施例中，一種可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括步驟：

s110、處理器獲取待模擬的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)，將各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)發(fā)送給第一開關(guān)量輸出電路；

s120、所述第一開關(guān)量輸出電路根據(jù)接收的各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)向第二開關(guān)量輸出電路輸出與各個(gè)開關(guān)刀閘的開合狀態(tài)一一對應(yīng)的電壓；

s130、所述第二開關(guān)量輸出電路對接收到的電壓分別放大，并將放大后的電壓輸出給待測試設(shè)備。

上述可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的實(shí)現(xiàn)方法的其它技術(shù)特征與上述可編程實(shí)現(xiàn)的開關(guān)刀閘模擬裝置的技術(shù)特征相同，在此不予贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(read-onlymemory，rom)或隨機(jī)存儲記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。