輸配電控制用模擬盤的製作方法

2023-06-04 10:44:41

專利名稱：輸配電控制用模擬盤的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力操作裝置，尤其涉及設在輸配電控制中心用於倒 閘操作模擬的模擬盤。
背景技術：
在輸配電控制中心(變電所、配電室等)，都配置有模擬盤，用來進行倒 閘操作前的預演、以及對職工進行操作培訓。該模擬盤與需要進行實際倒閘操 作的輸配電系統並不連接，因此在進行倒閘操作前的預演時，需要經歷幾個程 序。首先，記錄實際輸配電系統的當前狀態，並把模擬盤設置成實際輸配電系 統的當前狀態；其次，進行模擬操作，由於人工操作有可能出現失誤，因此往 往需要進行多次模擬操作；模擬操作正確後，列印操作票，據此對實際輸配電 系統進行操作，然而根據操作票進行的操作，還是可能由於人為失誤而出現錯 誤，導致輸配電系統出現問題，這對於對操作要求十分嚴格的輸配電系統是難 以接受的。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種智能化的模擬盤，能簡化預演 流程，並保證輸配電系統倒閘操作的正確性，杜絕人為失誤。本實用新型為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種輸配電控 制用模擬盤，用於輸配電系統的模擬操作，其包括一操作顯示屏和一控制裝置， 所述操作顯示屏具有一功能選擇區和-模擬顯示操作區，所述功能選擇區具有 一用以選擇操作模式的狀態選擇開關、 --報警器，所述模擬顯示操作區具有多 個斷路器及對應於每個斷路器的指示燈；所述控制裝置包括 1/0單元，分 別與所述狀態選擇開關、報警器、多個斷路器及指示燈連接； 一通訊單兀，連 接到一計算機，而所述計算機與所述輸配電系統連接，用以將輸配電系統的設 備狀態傳輸至所述控制裝置； 一處理單元，與所述I/0單元、通訊單元和存儲單元連接，用以根據斷路器或者通訊單元的輸入更新一狀態表並據此生成一聯 鎖條件信息表，以及根據狀態表與聯鎖條件信息表的比較結果，產生一控制信 號；以及一存儲單元，用於儲存所述狀態表與所述聯鎖條件信息表。其中，所 述狀態表包含所述多個斷路器狀態或輸配電系統狀態，所述聯鎖條件信息表包 含所述各斷路器狀態或輸配電系統狀態的聯鎖條件。上述的輸配電控制用模擬盤中，所述操作模式包括練習模式、預演模式、 實時顯示模式以及倒閘操作模式。上述的輸配電控制用模擬盤中，所述處理單元的控制信號包括根據斷路器 的輸入控制其對應的指示燈輸出、根據通訊單元的輸入控制相應的指示燈輸 出、驅動報警器報警的其中之-。上述的輸配電控制用模擬盤中，所述控制裝置由可編程控制器構成。 上述的輸配電控制用模擬盤中，所述報警器包括報警燈和Z或蜂鳴器。 上述的輸配電控制用模擬盤中，所述功能選擇區還具有一試燈與復位按鈕與一報警解除按鈕，分別與所述I/O單元連接。本實用新型由於採用上述技術方案，使之與現有技術相比，具冇如下有益效果1. 能夠杜絕因為預演操作中或實際操作中的人為失誤；2. 能實現輸配電系統運行狀態實時顯示、操作培訓、操作預演、誤操作 的報警等功能。


以下結合附圖和具體實施例說明本實用新型的特徵和優點，其中 圖1是本實用新型的輸配電控制用模擬盤的結構示意圖。圖2是本實用新型的控制裝置的結構示意圖。 圖3是本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
請參閱圖l所示，本實用新型的模擬盤10由控制裝置1、操作顯示屏2組 成。模擬盤10與計算機(PC) 20連接，而計算機20通過乙太網50則連接打 印機30、輸配電系統40。在操作顯示屏2中，被分成了模擬顯示操作區4和 功能選擇區5。其中模擬顯示操作區4使用單線原理圖的模式，在該區域中，包含多個斷路器41，其中每個斷路器設有表示斷路器的開閉狀態的指示燈42。 當斷路器41處於拉出狀態時，指示燈42點亮，可以非常直觀地顯示斷路器的 狀態。模擬顯示操作區4中的斷路器數量是根據倒閘操作的需要來設定，圖1 僅僅表示一個示範的例子。在功能選擇區5，設有一個狀態選擇開關51、 一試燈與復位按鈕52、 一誤 操作閃光燈(即報警燈)53、 一報警蜂鳴器54、以及一解除報警按鈕55。其 中，狀態選擇開關51具有"倒閘操作"、"練習"、"實時顯示"、"預演" 等4個位置，分別用於控制模擬盤10處於上述四種模式，以下對該四種模式 分別進行說明。當狀態選擇開關51選擇在"練習"位置時，對模擬盤10的操作僅顯示在 模擬顯示操作區4，該模式可用於操作練習、電工教學、系統介紹等。當狀態選擇開關51切換在"實時顯示"位置時，模擬盤10所顯示的狀 態與輸配電系統40的運行狀態完全相同，但是對輸配電系統40的操作不會產 生實際作用，只顯示在模擬顯示操作區4，該模式可用於監視輸配電系統40的運行狀態。當狀態選擇開關51切換在"預演"位置時，模擬盤10所顯示的狀態與 狀態選擇開關51切換到預演位置瞬間的輸配電系統40的運行狀態相同，對斷 路器41的操作僅顯示在在模擬顯示操作區4。該狀態可用於倒閘操作前的預演， 保證實際現場操作時所依據的操作票準確無誤，杜絕人為失誤。當狀態選擇開關51切換在"倒閘操作"位置時，模擬盤IO所顯示的狀態 與輸配電系統40的運行狀態完全相同，對輸配電系統40的操作如果正確，則 會產生實際操作效果。該模式可用於驗證倒閘操作步驟是否與預演步驟完全-致，再次杜絕人為失誤。為實現上述功能，如圖2所示，控制裝置1包括下列結構一 I/O爭元11、 一存儲單元12、 一處理單元13以及一通訊單元14。其中I/O單兀11分別與 模式顯示操作區4的多個斷路器41及指示燈42，以及功能選擇區5的狀態選 擇開關51、試燈與復位按鈕52、誤操作閃光燈53、報警蜂鳴器54、以及解除 報警按鈕55連接。在本實施例中，1/0單元ll例如具有連接狀態選擇開關5i 的輸入接口 100 103、連接報警解除按鈕55的輸入接口 104、連接試燈與復 位按鈕的輸入接口 105、連接模式顯示操作區4的輸入接口 110 180和輸出接 口 Q10 Q80、以及連接誤操作閃光燈53的輸出接口 QOO和連接報警蜂鳴器5'1的輸出接口QOl。 I/O單元11連接到處理單元13，根據處理單元13的控制信 號來執行上述輸入和/或輸出。通訊單元14作為控制裝置1與計算機20的接口 ，用以將輸配電系統的設 備狀態傳輸至控制裝置l。在一個實施例中，通訊單元14可選擇RS232接L:]。承上述，存儲單元12與處理單元13連接，用於儲存 狀態表，以及-根 據狀態表產生的聯鎖條件信息表。該狀態表包含多個斷路器狀態，或者包含輸 配電系統的設備狀態。該聯鎖條件信息表包含各個狀態之間的聯鎖條件。舉例 來說，狀態表中每個數據位表示系統中相應斷路器的當前狀態，合閘為1，分 閘為0;而聯鎖條件信息表中每個數據位表示相應的斷路器狀態能否被改變， 不能為1，能為O。例如系統中l段進線、2段進線、母聯三個開關中最多只能 有兩個同時在合閘工作位置。如果狀態表中1段進線、2段進線開關在合閘I: 作位置，則生成的連鎖條件信息表中，母聯開關標誌位為1，表示母聯開X不 能合閘，如果合閘則報警，顯示操作錯誤。控制裝置1掃描各輸入輸出點狀態 生成狀態表，然後生成聯鎖條件信息表，狀態表內容改變，則聯鎖條件信息表 內容也相應改變。處理單元13是控制裝置1的核心，用以根據狀態選擇開關51的輸入，選 擇一操作模式，在一操作模式中，讀取相應的狀態信息，產生一狀態表，然後， 根據狀態表生成聯鎖條件信息表，聯鎖條件信息表的生成，例如可以調用 一聯 鎖條件子程序，該程序中，聯鎖條件是根據實際操作需要而設置。處理單兀13 每接收j欠狀態操作指令，則根據狀態表與聯鎖條件信息表的比較結果，決定 是執行該操作指令，更新一次狀態表和聯鎖條件信息表，或者不執行該操作指 令並報警。下面結合圖3所示工作流程圖詳細進行說明。請參閱圖3所示，首先，進行一模式選擇，即根據狀態選擇開關51的位 置選擇相應的操作模式(步驟301)，下面就四個模式分別進行說明在練習模式中，處理單元13經由I/O單元11讀取輸入輸出點狀態(即模 式顯示操作區4上所有斷路器41及其指示燈42的當前狀態)，生成一狀態表， 並寫入存儲單元12 (步驟310)，接著，處理器單元13調用聯鎖條件子程序， 根據上述狀態表生成聯鎖條件信息表，並寫入存儲單元12 (步驟311)，然後， 系統準備接收盤面操作信號，當操作人員進行-步盤面操作，V0單元11輸入 點發生狀態變化，處理單元13讀取該步操作(步驟312)，與聯鎖條件信息表 內容進行比較，判斷該步操作是否為聯鎖條件信息表允許(步驟3U)。如果/0單元11輸出信號，控制模式顯示操作區4的指示燈42顯示該動作(步驟314)，並生成新的狀態表和聯鎖條件信息表(步驟315)， 此後，返回步驟311之後，等待下一步操作，如此循環；如果不是，則處理單 元13並不控制模式顯示操作區4顯示該動作，而是控制功能選擇區5中的誤 操作閃光燈53和報警蜂鳴器54同時工作，發出聲光報警(步驟316)，此時 若按下解除報警按鈕55可解除報警，按下試燈與復位按鈕52，則復位返問， 等待下一次操作。最後，在一系列操作步驟完成後，處理單元13存儲操作步 驟，並將這些步驟經由通訊單元14傳輸給計算機2，通過其控制印表機30打 印操作步驟(步驟350)。上述練習模式的特點是，對模擬盤10進行操作，操作的步驟是任意的， 操作只發生顯示的效果，該模式用於練習和教學。在實時顯示模式中，處理單元13經由通訊單兀11接收來自計算機20的 現場設備狀態(即輸配電系統40的當前狀態)，使顯示屏狀態與現場設備狀 態一致，生成一狀態表，並寫入存儲單元12 (步驟320)，接著，處理器單元 13調用聯鎖條件子程序，根據上述狀態表生成聯鎖條件信息表，並寫入存儲單 元12 (步驟321)，然後，可以接收現場操作信號，當操作人員進行-步現場 操作時，該操作信號傳輸給計算機20，並經通訊單元11傳輸給處理單元13， 處理單元13讀取該步操作(步驟322)，並與聯鎖條件信息表內容進行比較， 判斷該步操作是否為聯鎖條件信息表允許(步驟323)。如果是，則處理單兀 13經I/O單元11輸出信號，控制模式顯示操作區4的指示燈42顯示該動作(歩 驟324)，並生成新的狀態表和聯鎖條件信息表(步驟325)，此後，返回歩 驟321之後，等待下一步操作，如此循環；如果不是，則處理單元13並不控 制模式顯示操作區4顯示該動作，而是控制功能選擇區5中的誤操作閃光燈53 和報警蜂鳴器54同時工作，發出聲光報警(步驟326)，此吋可通過試燈與復 位按鈕52復位返回，等待下-次操作。最後，在一系列操作步驟完成後，處 理單元13存儲操作步驟，並將這些步驟經由通訊單元14傳輸給計算機20，通 過其控制印表機30列印操作步驟(步驟350)。上述實時顯示模式的特點是，對輸配電系統40進行操作，操作的步驟並 不是預定的，操作只發生顯示的效果，該模式用於監控現場設備狀態。在預演模式中，處理單元13經由1/0單元ll讀取輸入輸出點狀態(即模 式顯示操作區4上所有斷路器41及其指示燈42的當前狀態)，生成-狀態表，並寫入存儲單元12 (步驟330)，接著，處理器單元13處理聯鎖條件子程序，根據上述狀態表生成聯鎖條件信息表，並寫入存儲單元12 (步驟331)，然後，可以接收盤面操作信號，當操作人員按照擬定的步驟進行--步盤面操作時，處理單元13讀取該步操作(步驟332)，並與聯鎖條件信息表內容進行比較，判 斷該步操作是否為聯鎖條件信息表允許(步驟333)。如果是，則處理單元13 經I/O爭元11輸出信號，控制模式顯示操作區4的指示燈42顯示該動作(歩 驟334)，並生成新的狀態表和聯鎖條件信息表(步驟335)，此後，返回步 驟321之後，等待下一步操作，如此循環；如果不是(如發生斷路器在合閘狀 態進行拉出斷路器等操作錯誤)，則處理單元L3並不控制模式顯示操作區4 顯示該動作，而是控制功能選擇區5中的誤操作閃光燈53和報警蜂鳴器54同 時工作，發出聲光報警(步驟336)，此時可通過試燈與復位按鈕52復位返回， 等待下一次操作。最後，在一系列操作步驟完成後，處理單元13存儲操作步 驟，並將這些步驟經由通訊單元14傳輸給計算機20，通過其控制印表機30打 印操作步驟於一 "操作票"上(步驟350)。預演模式作為實際的倒閘操作模式的預演，用f驗證擬定步驟是否準確。 在倒閘操作模式中，操作人員根據預演"操作票"去現場設備(即輸配電 系統40)上進行實際操作(或進行中央遙控)。處理爭元13經由通訊單元11 接收來自計算機20的現場設備狀態(即輸配電系統40的當前狀態)，生成一 狀態表，並寫入存儲單元12 (步驟340)，接著，處理器單元13調用聯鎖條 件子程序，根據上述狀態表生成聯鎖條件信息表，並寫入存儲單幾l2 (歩驟 341)，然後，可以接收現場操作信號，當操作人員進行 歩現場操作時，該 操作信號傳輸給計算機20，並經通訊單元11傳輸給處理單元13，處理單元13 讀取該步操作(步驟342)，與聯鎖條件信息表內容進行比較，判斷該步操作 是否為聯鎖條件信息表允許(步驟343)。如果是，則處理單元13經通訊單元 14輸出一確認信號，經計算機20傳輸給輸配電系統40，輸配電系統40動作 (步驟344)，處理單元13並生成新的狀態表和聯鎖條件信息表(歩驟345)， 此後，返回步驟341之後，等待下- 步操作，如此循環；如果不是，則處理單 元13控制功能選擇區5中的誤操作閃光燈53和報警蜂鳴器54同時工作，發 出聲光報警(步驟346)，並可輸出一聯繫信號，經計算機20傳輸給輸配電系 統40報警，此時可通過試燈與復位按鈕52復位返回，等待下一次操作。若-系列操作步驟與預演操作一致，則輸配電系統40執行一系列步驟後，處理審-元13存儲操作步驟，並將這些步驟經由通訊單元14傳輸給計算機20，通過其 控制印表機30列印操作步驟(步驟350)。在本實用新型中，上述操作模式並非都是必須的，可以根據需要選擇其中 的幾種模式的組合使用。在一個實施例中，上述控制裝置1可由微型PLC構成。PLC在電氣設備中 使用非常廣泛，多數電器人員對其都比較了解，特別是微型PLC，指令系統簡 單，編程方便，近年生產的微型PLC大多還具有繪圖式編程功能，利用一臺辦 公用的PC，用其配置的專用編程軟體，將一個個電器符號按原理圖順序放置在 圖面上，在PC機的屏幕上得到一幅與原理圖相同的畫面，就可完成編程。用 戶編程維護都很方便。另外，微型PLC的價格很低，可降低模擬盤的成本。以上的實施例說明僅為本實用新型的較佳實施例說明，本領域技術人員"J-依據本實用新型的上述實施例說明而作出其它種種等效的替換及修改。然而這 些依據本實用新型實施例所作的種種等效替換及修改，屬於本實用新型的發明精神及由權利要求所界定的專利範圍內。
權利要求1. 一種輸配電控制用模擬盤，用於輸配電系統的模擬操作，其特徵在於，包括一操作顯示屏和一控制裝置，所述操作顯示屏具有一功能選擇區和一模擬顯示操作區，所述功能選擇區具有一用以選擇操作模式的狀態選擇開關、一報警器，所述模擬顯示操作區具有多個斷路器及對應於每個斷路器的指示燈；所述控制裝置包括一I/O單元，分別與所述狀態選擇開關、報警器、多個斷路器及指示燈連接；一通訊單元，連接到一計算機，而所述計算機與所述輸配電系統連接，用以將輸配電系統的設備狀態傳輸至所述控制裝置；一處理單元，與所述I/O單元、通訊單元和存儲單元連接，用以根據斷路器或者通訊單元的輸入更新一狀態表並據此生成一聯鎖條件信息表，以及根據狀態表與聯鎖條件信息表的比較結果，產生一控制信號，其中所述狀態表包含所述多個斷路器狀態或輸配電系統狀態，所述聯鎖條件信息表包含所述各斷路器狀態或輸配電系統狀態的聯鎖條件；以及一存儲單元，用於儲存所述狀態表與所述聯鎖條件信息表。
2. 如權利要求1所述的輸配電控制用模擬盤，其特徵在於，所述控制裝 置由可編程控制器構成。
3. 如權利要求1所述的輸配電控制用模擬盤，其特徵在於，所述報警器 包括報警燈和/或蜂鳴器。
4. 如權利要求1所述的輸配電控制用模擬盤，其特徵在於，所述功能選 擇區還具有一試燈與復位按鈕與一報警解除按鈕，分別與所述I/O單元連接。
專利摘要本實用新型公開一種輸配電控制用模擬盤，包括一操作顯示屏和一控制裝置，操作顯示屏具有一功能選擇區和一模擬顯示操作區，功能選擇區具有一用以選擇操作模式的狀態選擇開關、一報警器，模擬顯示操作區具有多個斷路器及對應於每個斷路器的指示燈；控制裝置包括一I/O單元，與狀態選擇開關、報警器、多個斷路器及指示燈連接；一通訊單元，連接到一計算機，而計算機與輸配電系統連接；一存儲單元，用於儲存一包含斷路器狀態或輸配電系統狀態的設備狀態表，以及根據狀態表生成的聯鎖條件信息表；以及一處理單元，與I/O單元、通訊單元及存儲單元連接，用以根據斷路器或者通訊單元的輸入更新狀態表，並根據狀態表與聯鎖條件信息表的比較結果，產生一控制信號。
文檔編號G09B23/18GK201113293SQ20072006921
公開日2008年9月10日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者劉佳旭, 建 張, 健 方, 鋒 楊, 程衛鋒, 捷 陳, 項明福 申請人:上海申聯電氣有限公司