一種智能電網自愈控制技術的智能測試儀的製作方法
2023-04-27 08:14:41 1
專利名稱：一種智能電網自愈控制技術的智能測試儀的製作方法
技術領域：
本新型實用涉及電網自愈控制技術領域，具體涉及一種智能電網自愈控制技術的智能的、動態的、在線的智能測試儀。
背景技術：
智能電網自愈控制可以及時發現、預防和隔離各種可能的故障和隱患，優化系統運行狀態並有效應對系統內外發生的各種擾動，抵禦外部嚴重故障的衝擊，具有在故障情況下維持系統連續運行、自主修復故障並快速恢復供電的能力。通過減少電網運行時的人為幹預，降低擾動或故障對電網和用戶的影響。智能電網自愈控制技術的實現特別強調系統的協調性與適應性，核心關鍵技術就是系統及設備的快速仿真與模擬。目前，普遍採用的做法主要是通過應用軟體模擬仿真，搭建簡單的小型仿真平臺或採用簡單的模擬設備(如模擬操作箱)進行仿真。這些方法主要存在以下問題1、應用軟體模擬只局限於虛擬環境下進行測試，與現場運行環境相差較大，如實際信息響應情況、故障時信息時序情況等等，缺乏真實性，仿真測試結果只能作為參考；2、搭建簡單的仿真平臺雖然在一定程度上模擬出現場的運行環境，但規模有限， 而且在一些方面對系統進行了簡化，也不能反映出紛繁複雜的大電網；3、傳統模擬操作箱功能單一，雖然可以模擬一次開關刀閘設備，也能在動作後返回遙信，但缺乏智能性，不可控，不能對電網故障的整個過程進行仿真；隨著智能電網的發展，各種自愈控制技術的出現，對仿真模擬技術提出了更高的要求。目前還沒有一套測試儀或測試系統能真實、智能、快捷、方便地反映電網實際運行情況並滿足多種測試需求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能真實、智能、快捷、方便地模擬仿真智能電網自愈控制系統實際運行情況的智能測試儀。本實用新型的技術問題通過如下技術方案解決一種智能電網自愈控制技術的智能測試儀，包括遙信模擬單元、遙測模擬單元、遙控模擬單元、用於初始化遙信模擬單元和遙測模擬單元的裝置輸入單元、用於接收外部觸發信號的外部信號觸發單元、外部通訊接口單元、用於存放故障動作策略的事故反演單元、用於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、遙測模擬單元和遙控模擬單元，用於模擬仿真電網中的一次設備、二次設備。智能測試儀通過遙信模擬單元、遙控模擬單元連接智能電網的測控裝置，遙控模擬單元接收測控裝置輸出的遙控命令，通過CPU控制中心執行遙控命令，如控制某遙信(遙信被模擬的電網中的一次設備、二次設備)斷開等，並通過遙信模擬單元返回各遙信的當前狀態。遙測模擬單元用於控制遙信的電流、電壓值等。裝置輸出單元用於顯示各遙信的當前狀態。用戶可根據實際電網線路，利用裝置輸入單元手動設定遙信模擬單元、遙測模擬單元的各遙信的當前狀態。或是通過外部通訊接口單元將外部PC機內編輯好的故障策略下載至智能測試儀的事故反演單元，並通過事故反演單元實現故障模擬仿真。外部信號觸發單元可以接收外部觸發信號(如設定的時間、溫度值等信號)觸發啟動智能測試儀，並調用事故反演單元內預先設定的故障策略。所述的外部觸發信號為程序啟動或外部電路觸發信號或人工啟動。相對現有技術，本實用新型的有益效果1、智能測試儀在不影響電網實際運作的情況下，可根據各變電站、配電所、環網櫃等的現場情況，通過三遙仿真單元模擬仿真其中的一次設備、二次設備，為智能電網自愈控制技術提供最真實的驗證平臺；2、用戶可根據測試需要，預先在PC機上設定動作策略，通過外部通訊接口單元下載到事故反演單元，智能測試儀即可按照所設定的動作策略完成測試，如事故反演、三遙仿真、壓力測試等，能滿足不同測試需求；另外本實用新型的智能測試儀還設置有外部信號觸發單元，接收外部觸發信號，自動調用事故反演單元內設定的策略，高度智能化；3、設置遙信模擬單元、遙控模擬單元實時響應主站端的各種指令及反應二次迴路中各相關接點、繼電器等的狀態變化；設置裝置輸入、輸出單元，使本實用新型的智能測試儀操作簡單、直觀，用戶可快捷方便地控制測試儀；另外測試儀在設計時充分考慮現場實際二次迴路接線方式，保證了測試儀可以方便接入到二次迴路中。
圖1為本實用新型的連接框圖；圖2為本實用新型應用之一作模擬操作箱的連接框圖；圖3為本實用新型應用之二作事故反演的連接框圖；圖4為本實用新型應用之四作變電站自動化系統壓力測試的連接框圖；圖5為本實用新型應用之五作調度自動化主站系統壓力測試的連接框圖。
具體實施方式
下面，結合附圖對本實用新型作進一步描述如圖所示，本實用新型的智能測試儀包括遙信模擬單元、遙測模擬單元、遙控模擬單元、用於初始化遙信模擬單元和遙測模擬單元的裝置輸入單元、用於接收外部觸發信號的外部信號觸發單元、外部通訊接口單元、用於存放故障動作策略的事故反演單元、用於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現手動設定各遙信、遙測的當前狀態，經CPU控制中心處理， 並通過裝置輸出單元將遙信、遙測狀態顯示出來。遙信模擬單元可以實現節點信號模擬，將當前遙信狀態通過迴路輸出至外部設備，如測控裝置等。遙測模擬單元可以實現控制二次電流、電壓值等，將經過CPU控制中心處理後的數值輸出至外部設備。遙控模擬單元可以實現模擬對開關進行分、合控制操作，通過裝置輸出單元顯示當前開關狀態，並通過遙信模擬單元向外部設備返回開關狀態。外部信號觸發單元可以實現通過外部觸發信號觸發啟動智能測試儀，並按照預先設定的動作策略產生模擬信號。所述的外部觸發信號為程序啟動或外部電路觸發信號或人工啟動。外部通訊接口單元可以實現智能測試儀與PC機進行通訊，接受PC機的命令產生遙信、遙測、遙控，並實時將裝置產生的變化信息返回給PC機。同時，可以將PC機編輯好的故障動作策略下裝至測試儀，通過事故反演單元實現故障模擬。事故反演單元可以實現電網故障的動態仿真，基於故障時信號的真實動作時序和範圍，綜合利用遙信、遙測、遙控模擬單元真實再現故障時電網運行方式，為智能自愈控制策略研究提供支撐。智能測試儀通過其事故反演單元(智能存儲單元)、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、真實地定製各種滿足智能電網自愈控制策略測試需要的環境，下面就幾項主要應用進行介紹應用之一模擬操作箱由於在電網正常運行時，一次開關設備處於工作狀態，不能隨意進行操作，為了進行各種測試，可以採用模擬斷路器代替開關。智能測試儀除了具有傳統模擬斷路器的功能外，還有智能可控、可觀測的特點。當測控裝置收到來自調度或變電站內監控後臺的遙控命令時，啟動遙控單元執行遙控操作，通過外部迴路觸發智能測試儀上的遙控模擬電路，待測試儀CPU控制中心處理後，通過遙信模擬電路將遙信返回至測控裝置。智能測試儀接於測控裝置上，可以在不影響一次設備正常運行的前提下真實、智能地模擬開關動作。應用之二 事故反演事故反演是智能測試儀的一種關鍵功能，能夠真實地仿真電網事故發生的整個過程。當電網發生事故後，一般採用專業軟體對事故過程進行仿真，分析事故原因。智能測試儀的出現，為事故分析提供了一種有效手段，同時還可以驗證在事故發生過程中各種設備、 應用系統動作的正確性。首先，需要確認參加事故反演的變電站及站內的測控裝置，設計出相關信號的動作策略方案，接著將動作策略寫入智能測試儀，並接於指定的節點上；當滿足觸發條件時，各變電站中的智能測試儀將按照預先設置的遙信遙測變化時序進行動作，從而仿真整個電網事故發生過程。應用之三三遙仿真智能測試儀可以實現遙信、遙測和遙控三遙信號的仿真。智能測試儀除了具有仿真開關的功能外，還設計了許多遙信模擬單元，可以方便快捷地仿真變電站實際二次迴路中的相關接點，如保護動作、控制迴路斷線等接點信號；另外，智能測試儀可以根據相關策略對來自CT、PT迴路的電流、電壓進行處理，如進行電流短路、反向處理等，經過處理後輸出至測控裝置。還有，智能測試儀可以實現遙控仿真，響應主站端的各種指令及反應二次迴路中各相關接點、繼電器的狀態變化。應用之四變電站自動化系統壓力測試在電力系統中，常常需要對設備性能進行測試，如在自動化設備出廠驗收時，需要
5對設備進行壓力測試，傳統測試儀可以通過手動設定時間間隔，模擬發送一定數量的遙信信號。而智能測試儀則可以預先設定遙信、遙測變化策略，實現在一定時間內連續模擬發送大量變化遙信、遙測，而且用戶可以根據實際需要，通過維護軟體隨意設計信號變化的形式，智能可控。應用之五調度自動化主站系統壓力測試在電力系統中，在對設備性能進行測試，我們不能忽視調度自動化主站系統的「雪崩」壓力處理能力。現階段，不具備一種便捷的在線真實測試主站處理能力的測試儀器。 通過將智能測試儀部署到多個變電站，同步產生大量變化信息，來檢查調度主站的前置、 SCADA、資料庫等系統的處理能力，為調度自動化主站系統壓力測試提供了途徑。針對智能電網自愈控制技術的驗證需求，智能測試儀通過仿真替代一次設備，在保證控制二次設備在線實時運行的基礎上，達到最真實地對智能控制策略、控制技術進行驗證的目的。
權利要求1.一種智能電網自愈控制技術的智能測試儀，其特徵在於包括遙信模擬單元、遙測模擬單元、遙控模擬單元、用於初始化遙信模擬單元和遙測模擬單元的裝置輸入單元、用於接收外部觸發信號的外部信號觸發單元、外部通訊接口單元、用於存放故障動作策略的事故反演單元、用於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.根據權利要求1所述的一種智能電網自愈控制技術的智能測試儀，其特徵在於所述的外部觸發信號為程序啟動或外部電路觸發信號或人工啟動。專利摘要本實用新型公開了一種智能電網自愈控制技術的智能測試儀，包括遙信模擬單元、遙測模擬單元、遙控模擬單元、用於初始化遙信模擬單元和遙測模擬單元的裝置輸入單元、用於接收外部觸發信號的外部信號觸發單元、外部通訊接口單元、用於存放故障動作策略的事故反演單元、用於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。智能測試儀在不影響電網實際運作的情況下，可根據各變電站、配電所、環網櫃等的現場情況，通過三遙仿真單元模擬仿真其中的一次設備、二次設備，為智能電網自愈控制技術提供最真實的驗證平臺。
文檔編號G01R31/00GK202159106SQ20112027631
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者張喜銘, 李高明, 車磊, 郭為斌, 陳錦榮, 黃紅遠 申請人:張喜銘, 李高明, 車磊, 郭為斌, 陳錦榮, 黃紅遠