一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置和方法，智能裝置包括高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置傳感器和智能電子裝置；高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置傳感器與所述高壓開關(guān)設(shè)備的操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，并連接所述智能電子裝置。本發(fā)明提供的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置和方法，能夠保證對分合位置的準確感知，無需人工現(xiàn)場確認，提升高壓開關(guān)設(shè)備操作的安全性和效率。高壓開關(guān)設(shè)備的分合位置的準確感知，可以有效避免由于機械缺陷等原因產(chǎn)生的誤報，是支持電網(wǎng)對高壓開關(guān)設(shè)備進行一鍵式順序控制的重要技術(shù)保障，對保障電網(wǎng)安全運行和提升電網(wǎng)智能化水平有重要貢獻。
【專利說明】一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝置和方法，具體講涉及一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)設(shè)備分、合位置是十分重要的控制狀態(tài)信息。高壓開關(guān)設(shè)備之間的聯(lián)閉鎖邏輯、順序控制等都需要準確的分、合位置信息支持?，F(xiàn)有技術(shù)中，高壓開關(guān)設(shè)備的分合位置由輔助開關(guān)感知，輔助開關(guān)簡單，但對分合位置的感知不夠準確。高壓開關(guān)設(shè)備工作正常時，輔助開關(guān)對分合位置的感知一般沒有問題，但當出現(xiàn)不能合到位、分到位等機械性缺陷時，輔助開關(guān)就可能誤報，例如，高壓隔離開關(guān)分操作過程中間被卡滯，輔助開關(guān)就不能識別，會誤報為分操作已完成，這會造成聯(lián)閉鎖邏輯失效或誤操作，嚴重時會導致重大人身或電網(wǎng)事故。為了避免這類嚴重事故，對于重要高壓開關(guān)設(shè)備的操作，常需要人工現(xiàn)場確認分、合狀態(tài)，這大大影響了電網(wǎng)的控制響應速度和智能化水平。
[0003]隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進，對高壓開關(guān)設(shè)備智能化提出了新的要求，迫切需要一種能夠準確感知高壓開關(guān)分合位置的裝置和方法，以克服重要高壓開關(guān)設(shè)備操作需要人工現(xiàn)場確認分合位置的弊端。目前，已有基于相對式光電編碼器的位置感知方法，但該方法需要一個基準位置的支持，無法保證各種工況下對高壓開關(guān)分、合絕對位置的感知，而任意時刻的分、合絕對位置才是電網(wǎng)調(diào)度控制中心所關(guān)注的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置和方法，不論高壓開關(guān)分/合操作處于何種狀態(tài)，都能夠保證對分、合位置的準確感知，無序人工確認，大大提升聞壓開關(guān)設(shè)備操作的安全性和效率。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明提供一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，所述裝置包括高壓開關(guān)分/合位置傳感器和智能電子裝置；所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器與高壓開關(guān)設(shè)備操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，高壓開關(guān)設(shè)備進行分/合操作時，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器轉(zhuǎn)動，所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器輸出位置信號，所述智能電子裝置采集所述位置信號，并對其進行處理和分析。
[0007]所述高壓開關(guān)設(shè)備包括隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)和斷路器。
[0008]所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器采用絕對式光電編碼器。
[0009]所述絕對式光電編碼器根據(jù)所述操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸在操動時的旋轉(zhuǎn)角度，選擇采用單圈絕對式光電編碼器或多圈絕對式光電編碼器，所述旋轉(zhuǎn)角度與絕對式光電編碼器輸出的編碼一一對應，從而實現(xiàn)對操作過程任意時刻動觸頭的絕對位置，即高壓開關(guān)分/合絕對位置的感知。
[0010]所述絕對式光電編碼器感知的分/合位置信號通過信號線傳輸給所述智能電子裝置，所述智能電子裝置對分/合位置信號進行處理和分析，形成高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置數(shù)據(jù)，包括是否分到位、合到位、當前所處的中間位置及控制可靠性信息。
[0011]所述智能電子裝置通過變電站通信網(wǎng)絡(luò)將高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置信息報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，以支持電網(wǎng)的運行控制。
[0012]本發(fā)明還提供一種采用上述感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置實現(xiàn)對高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的感知方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0013]步驟1:將所述絕對式光電編碼器安裝在所述高壓開關(guān)設(shè)備的操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上；
[0014]步驟2:所述高壓開關(guān)設(shè)備分/合操作時，操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸帶動所述絕對式光電編碼器的轉(zhuǎn)動，在不同的轉(zhuǎn)角位置，絕對式光電編碼器輸出不同的編碼，由此實現(xiàn)對操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸以及與此聯(lián)動的高壓開關(guān)動觸頭絕對位置的實時感知；
[0015]步驟3:所述絕對式光電編碼器將高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置信號傳輸給所述智能電子裝置進行處理和分析，得到高壓開關(guān)分/合位置數(shù)據(jù)并通過變電站通信網(wǎng)絡(luò)報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1.不論高壓開關(guān)分/合操作處于何種狀態(tài)，都能夠保證對分、合位置的準確感知，無序人工確認，大大提升高壓開關(guān)設(shè)備操作的安全性和效率；
[0018]2.高壓開關(guān)設(shè)備的分/合位置可以實現(xiàn)準確感知，可以有效避免由于機械缺陷等原因產(chǎn)生的誤報；
[0019]3.在高壓開關(guān)設(shè)備操作時不再需要現(xiàn)場人工確認，是支持電網(wǎng)對高壓開關(guān)設(shè)備進行一鍵式順序控制的重要技術(shù)保障，對保障電網(wǎng)安全運行和提升電網(wǎng)智能化水平有重要貢獻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的裝置結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0022]如圖1，本發(fā)明提供一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，所述裝置包括高壓開關(guān)分/合位置傳感器和智能電子裝置；所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器與高壓開關(guān)設(shè)備操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，高壓開關(guān)設(shè)備進行分/合操作時，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器轉(zhuǎn)動，所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器輸出位置信號，所述智能電子裝置采集所述位置信號，并對其進行處理和分析。
[0023]所述高壓開關(guān)設(shè)備包括隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)和斷路器。
[0024]所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器采用絕對式光電編碼器。
[0025]所述絕對式光電編碼器根據(jù)所述操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸在操動時的旋轉(zhuǎn)角度，選擇采用單圈絕對式光電編碼器或多圈絕對式光電編碼器，所述旋轉(zhuǎn)角度與絕對式光電編碼器輸出的編碼一一對應，從而實現(xiàn)對操作過程任意時刻動觸頭的絕對位置，即高壓開關(guān)分/合絕對位置的感知。[0026]所述絕對式光電編碼器感知的分/合位置信號通過信號線傳輸給所述智能電子裝置，所述智能電子裝置對分/合位置信號進行處理和分析，形成高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置數(shù)據(jù)，包括是否分到位、合到位、當前所處的中間位置及控制可靠性信息。
[0027]所述智能電子裝置通過變電站通信網(wǎng)絡(luò)將高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置信息報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，以支持電網(wǎng)的運行控制。
[0028]本發(fā)明還提供一種采用上述感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置實現(xiàn)對高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的感知方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0029]步驟1:將所述絕對式光電編碼器安裝在所述高壓開關(guān)設(shè)備的操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上；
[0030]步驟2:所述高壓開關(guān)設(shè)備分/合操作時，操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸帶動所述絕對式光電編碼器的轉(zhuǎn)動，在不同的轉(zhuǎn)角位置，絕對式光電編碼器輸出不同的編碼，由此實現(xiàn)對操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸以及與此聯(lián)動的高壓開關(guān)動觸頭絕對位置的實時感知；
[0031]步驟3:所述絕對式光電編碼器將高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置信號傳輸給所述智能電子裝置進行處理和分析，得到高壓開關(guān)分/合位置數(shù)據(jù)并通過變電站通信網(wǎng)絡(luò)報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0032]本發(fā)明應用高壓開關(guān)分/合位置傳感器，高壓開關(guān)分/合位置傳感器與高壓開關(guān)設(shè)備操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，高壓開關(guān)分/合操作時，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動高壓開關(guān)分/合位置傳感器的轉(zhuǎn)動，在不同轉(zhuǎn)角位置，高壓開關(guān)分/合位置傳感器會輸出不同的編碼，這樣，高壓開關(guān)分/合位置傳感器即可準確感知轉(zhuǎn)軸當前的絕對位置。為了實現(xiàn)分合位置信息與高壓開關(guān)分/合位置傳感器輸出編碼的唯一對應關(guān)系，在高壓開關(guān)分/合位置傳感器安裝固定之后，應分別記錄高壓開關(guān)分操作到位、合操作到位對應的編碼，并記錄此兩組編碼之間各個編碼與高壓開關(guān)設(shè)備觸頭行程的一一對應關(guān)系。根據(jù)高壓開關(guān)設(shè)備的實際情況，高壓開關(guān)分/合位置傳感器可采用單圈絕對式光電編碼器或多圈絕對式光電編碼器。絕對式光電編碼器的編碼信息由專門的智能電子裝置采集、處理，并基于智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。這樣，不論高壓開關(guān)是否存在機械性缺陷，電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)都可以準確掌握高壓開關(guān)分合的絕對位置。這對于提升電網(wǎng)控制的智能化水平意義重大。
[0033]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，其特征在于:所述裝置包括高壓開關(guān)分/合位置傳感器和智能電子裝置；所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器與高壓開關(guān)設(shè)備操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，高壓開關(guān)設(shè)備進行分/合操作時，所述轉(zhuǎn)軸帶動所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器轉(zhuǎn)動，所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器輸出位置信號，所述智能電子裝置采集所述位置信號，并對其進行處理和分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，其特征在于:所述高壓開關(guān)設(shè)備包括隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)和斷路器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，其特征在于:所述高壓開關(guān)分/合位置傳感器采用絕對式光電編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，其特征在于:所述絕對式光電編碼器根據(jù)所述操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸在操動時的旋轉(zhuǎn)角度，選擇采用單圈絕對式光電編碼器或多圈絕對式光電編碼器，所述旋轉(zhuǎn)角度與絕對式光電編碼器輸出的編碼一一對應，從而實現(xiàn)對操作過程任意時刻動觸頭的絕對位置，即高壓開關(guān)分/合絕對位置的感知。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，其特征在于:所述絕對式光電編碼器感知的分/合位置信號通過信號線傳輸給所述智能電子裝置，所述智能電子裝置對分/合位置信號進行處理和分析，形成高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置數(shù)據(jù)，包括是否分到位、合到位、當前所處的中間位置及控制可靠性信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置，其特征在于:所述智能電子裝置通過變電站通信網(wǎng)絡(luò)將高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置信息報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，以支持電網(wǎng)的運行控制。
7.一種采用權(quán)利要求1-6任一所述的感知高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的智能裝置實現(xiàn)對高壓開關(guān)設(shè)備分合位置的感知方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:將所述絕對式光電編碼器安裝在所述高壓開關(guān)設(shè)備的操動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上； 步驟2:所述高壓開關(guān)設(shè)備分/合操作時，操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸帶動所述絕對式光電編碼器的轉(zhuǎn)動，在不同的轉(zhuǎn)角位置，絕對式光電編碼器輸出不同的編碼，由此實現(xiàn)對操動機構(gòu)轉(zhuǎn)軸以及與此聯(lián)動的高壓開關(guān)動觸頭絕對位置的實時感知； 步驟3:所述絕對式光電編碼器將高壓開關(guān)設(shè)備分/合位置信號傳輸給所述智能電子裝置進行處理和分析，得到高壓開關(guān)分/合位置數(shù)據(jù)并通過變電站通信網(wǎng)絡(luò)報送至電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。
【文檔編號】H02J13/00GK103618387SQ201310666893
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】劉有為, 肖燕, 許婧 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學研究院