CN110376465A - 串补保护测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串补保护测试平台，包括高压转换开关量装置、信号模块和控制采集模块，所述高压转换开关量装置的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述高压转换开关量装置用于采集母线的高压信息；所述信号模块通过无线网络与所述控制采集模块进行双向数据交互，接收信号模块采集的数据，并根据采集的数据向所述信号模块发送控制命令。所述测试平台自动化程度较高，可大大提高串补保护的检验速度和效率，避免接线错误造成的事故隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电力保护装置技术领域，尤其涉及一种串补保护测试平台。
背景技术
随着电网规模不断发展，远距离、大容量、超高压输电成为必然的趋势。负荷侧容量不断增大，致使超高压输电线路输送容量越来越接近极限值，***的安全稳定裕度不断降低。通过串联补偿能够有效提高超高压输电线路的输送容量，因此在超高压及特高压输电工程中得到广泛应用。串补装置控制保护***是串补装置的大脑和安全中枢，对串补装置的可靠稳定运行至关重要。串补控制保护***检验工作需要加量试验，现在主要有三种方法：（1）、在小室使用数字化采样装置直接采样；（2）、在平台使用电压信号发生器在A/D转换端子加入电压量；（3）、在平台电流互感器使用缠绕法加入电流采样；现在第一种方法最好，但是现在仅开发过中电普瑞通用的数字化采样仪器，其他大多数设备还未开发；第二种方法有几个弊端：a、无法测试线路相间故障；b、平台干扰较大，试验受外部环境条件影响大；c、人员长时间在平台工作比较疲劳，需要持续与室内人员核对，人力消耗大；第三种方法兼具第二种的所有不足，同时还无法模拟大电流故障。因此现场急需开发较完善的保护采样仪器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化程度较高，可大大提高串补保护的检验速度和效率，避免接线错误造成的事故隐患的串补保护测试平台。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种串补保护测试平台，其特征在于包括：高压转换开关量装置、信号模块和控制采集模块，所述高压转换开关量装置的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述高压转换开关量装置用于采集母线的高压信息；所述信号模块通过无线网络与所述控制采集模块进行双向数据交互，接收信号模块采集的数据，并根据采集的数据向所述信号模块发送控制命令。
进一步的技术方案在于：所述高压转换开关量装置包括串联连接的若干个分压电阻，分压电阻串中的一个自由端为一个耐压测试线的连接端，分压电阻串的另一个自由端分为两路，第一路为另一个耐压测试线的连接端，第二路接比较器的一个输入端，所述比较器的另一个输入端与分压电阻串的可调节端连接；所述比较器的输出端经光耦与TTL转光口连接，所述TTL转光口连接经光耦与所述信号模块的输入端连接，开关电源的电源输出端与电池包的电源输入端连接，所述电池包的输出端经DC-DC转换模块与比较器以及光耦的电源输入端连接。
进一步的技术方案在于：所述信号模块包括第一微处理器，高压转换开关量装置的信号输出端与所述第一微处理器的信号输入端连接，所述第一微处理器的信号输出端与D/A模块的输入端连接，所述D/A模块的输出端经光纤与控制采集模块的输入端连接，第一电池模块的电源输出端与所述信号模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；第一无线传输模块与第一微处理器双向连接，用于通过无线网络向所述控制采集模块传输采集的数据并通过无线网络接收控制采集模块下传的控制命令。
进一步的技术方案在于：所述控制采集模块包括第二微处理器，信号模块的输出端经光纤与光电模块连接，光电模块与所述第二微处理器双向连接，开关量模块与所述第二微处理器双向连接，用于接收和输出开关量；第二微处理器通过交换机分别与工控机和第二无线传输模块双向连接；第二电池模块的电源输出端与所述控制采集模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；第二无线传输模块用于通过无线网络接收控制采集模块下传的控制命令并通过无线网络接收所述信号模块采集的数据。
优选的，所述微处理器模块为ARM模块。
优选的，所述无线传输模块为WIFI模块或4G无线传输模块。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述平台采用数字化方式与模拟信号采样的综合方案，数字化采样装置可针对不同厂家保护装置进行配置，适用性更加广泛，解决了现阶段仅有一个厂家数字化采样仪器的问题，以及无法模拟大电流故障的缺陷；同时，方案中模拟信号采样可针对协议不开放或协议私有化的保护装置进行检测，同时具有了测试线路相间故障的能力。平台分为两部分，一经接线完成，便可单独于保护小室操作完成相关检验工作，避免了人员长时间在平台上工作和巨大的人力消耗，提高了串补站运维效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述平台的原理框图；
图2是本发明实施例所述平台中高压转换开关量装置的原理框图；
图3是发明实施例所述平台中信号模块的原理框图；
图4是发明实施例所述平台中控制采集模块的原理框图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例公开了一种串补保护测试平台包括高压转换开关量装置、信号模块和控制采集模块，所述高压转换开关量装置的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述高压转换开关量装置用于采集母线的高压信息；所述信号模块通过无线网络与所述控制采集模块进行双向数据交互，接收信号模块采集的数据，并根据采集的数据向所述信号模块发送控制命令。
使用时，控制采集模块置于保护小室，负责营造测试环境、设置测试项目及人机交互，控制采集模块亦可向数字保护设备直接输出数字信号，或者控制信号模块进行输出0~10V正弦电压信号、方波信号，同时接收保护装置发出的开出量信号、间隙触发保护触发电压跃变时间信号，以构成闭环测试。信号模块则置于串补平台之上，通过无线4G接受控制采集模块的控制信号，输出0~10V正弦电压信号、方波信号。信号模块也负责采集间隙触发保护触发电压跃变信息，与模拟信号时间比较后，通过无线4G传送给控制采集模块。
如图2所示，所述高压转换开关量装置包括串联连接的若干个分压电阻，分压电阻串中的一个自由端为一个耐压测试线的连接端，分压电阻串的另一个自由端分为两路，第一路为另一个耐压测试线的连接端，第二路接比较器的一个输入端，所述比较器的另一个输入端与分压电阻串的可调节端连接；所述比较器的输出端经光耦与TTL转光口连接，所述TTL转光口连接经光耦与所述信号模块的输入端连接，开关电源的电源输出端与电池包的电源输入端连接，所述电池包的输出端经DC-DC转换模块与比较器以及光耦的电源输入端连接。高压输入使用25kv专用测试线，从母线直接引入机箱，焊接在PCB上。内部通过4个50M电阻串联分压，分压电阻为50K，将输出电压经过比较器，隔离光耦转开关量信号，经光电转换电路输出光信号给信号模块。整套***供电采用：开关电源/电池模块 + 20KV隔离电源模块。
如图3所示，所述信号模块包括第一微处理器，高压转换开关量装置的信号输出端与所述第一微处理器的信号输入端连接，所述第一微处理器的信号输出端与D/A模块的输入端连接，所述D/A模块的输出端经光纤与控制采集模块的输入端连接，第一电池模块的电源输出端与所述信号模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；第一无线传输模块与第一微处理器双向连接，用于通过无线网络向所述控制采集模块传输采集的数据并通过无线网络接收控制采集模块下传的控制命令。所述微处理器模块可以为ARM模块；所述无线传输模块可以为WIFI模块或4G无线传输模块。信号模块通过4G模块接受控制模块的控制；ARM负责处理GTE触发跃变电压时刻的采集和4路D/A输出信号的控制，输出信号类型支持工频正弦波和方波。另外，因串补平台取电源不便，信号模块集成电池供电功能。
如图4所示，所述控制采集模块包括第二微处理器，信号模块的输出端经光纤与光电模块连接，光电模块与所述第二微处理器双向连接，开关量模块与所述第二微处理器双向连接，用于接收和输出开关量；第二微处理器通过交换机分别与工控机和第二无线传输模块双向连接；第二电池模块的电源输出端与所述控制采集模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；第二无线传输模块用于通过无线网络接收控制采集模块下传的控制命令并通过无线网络接收所述信号模块采集的数据。所述微处理器模块为ARM模块；所述无线传输模块为WIFI模块或4G无线传输模块。控制采集模块采用工控机+ARM的方案，工控机负责人机交互，并通过交换机与4G模块和ARM进行信息交互。4G模块负责与信号模块的4G模块进行通讯；ARM则负责处理光模块收发数据和开关量的输入、输出信息。光模块内置6个光口和1个光纤以太网接口；开关量8路开入、8路开出。
所述平台采用数字化方式与模拟信号采样的综合方案，数字化采样装置可针对不同厂家保护装置进行配置，适用性更加广泛，解决了现阶段仅有一个厂家数字化采样仪器的问题，以及无法模拟大电流故障的缺陷；同时，方案中模拟信号采样可针对协议不开放或协议私有化的保护装置进行检测，同时具有了测试线路相间故障的能力。平台分为两部分，一经接线完成，便可单独于保护小室操作完成相关检验工作，避免了人员长时间在平台上工作和巨大的人力消耗，提高了串补站运维效率。
Claims (6)
1.一种串补保护测试平台，其特征在于包括：高压转换开关量装置、信号模块和控制采集模块，所述高压转换开关量装置的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述高压转换开关量装置用于采集母线的高压信息；所述信号模块通过无线网络与所述控制采集模块进行双向数据交互，接收信号模块采集的数据，并根据采集的数据向所述信号模块发送控制命令。
2.如权利要求1所述的串补保护测试平台，其特征在于：所述高压转换开关量装置包括串联连接的若干个分压电阻，分压电阻串中的一个自由端为一个耐压测试线的连接端，分压电阻串的另一个自由端分为两路，第一路为另一个耐压测试线的连接端，第二路接比较器的一个输入端，所述比较器的另一个输入端与分压电阻串的可调节端连接；所述比较器的输出端经光耦与TTL转光口连接，所述TTL转光口连接经光耦与所述信号模块的输入端连接，开关电源的电源输出端与电池包的电源输入端连接，所述电池包的输出端经DC-DC转换模块与比较器以及光耦的电源输入端连接。
3.如权利要求1所述的串补保护测试平台，其特征在于：所述信号模块包括第一微处理器，高压转换开关量装置的信号输出端与所述第一微处理器的信号输入端连接，所述第一微处理器的信号输出端与D/A模块的输入端连接，所述D/A模块的输出端经光纤与控制采集模块的输入端连接，第一电池模块的电源输出端与所述信号模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；第一无线传输模块与第一微处理器双向连接，用于通过无线网络向所述控制采集模块传输采集的数据并通过无线网络接收控制采集模块下传的控制命令。
4.如权利要求1所述的串补保护测试平台，其特征在于：所述控制采集模块包括第二微处理器，信号模块的输出端经光纤与光电模块连接，光电模块与所述第二微处理器双向连接，开关量模块与所述第二微处理器双向连接，用于接收和输出开关量；第二微处理器通过交换机分别与工控机和第二无线传输模块双向连接；第二电池模块的电源输出端与所述控制采集模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；第二无线传输模块用于通过无线网络接收控制采集模块下传的控制命令并通过无线网络接收所述信号模块采集的数据。
5.如权利要求3或4所述的串补保护测试平台，其特征在于：所述微处理器模块为ARM模块。
6.如权利要求3或4所述的串补保护测试平台，其特征在于：所述无线传输模块为WIFI模块或4G无线传输模块。
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