CN2252358Y - 高可靠电站多功能自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
高可靠电站多功能自动控制装置由主控装置和从控装置组成，主控装置由一个监控器和测控器构成，从控装置由两个测控器和一个监控器构成，主控装置与从控装置通过公共数据区连接，当主控装置发生故障时，从控装置可自动投入接替主控装置工作，集测量、信号、控制、远动和保护于一体，有容错、纠错、自诊断功能，采用冗余设计方式的三取二表决电路，装置具有可靠性高、成本低、多功能等优点，适用于供变电站的自动控制。
Description
本实用新型是一种用于变电站自动控制的高可靠电站多功能自动控制装置，属于电力控制设备技术领域。
目前国内电力变电站二次设备大致可划分为三种模式。一是常规方式，即变电站二次设备采用常规电磁式继电保护、仪表屏、操作屏、无功补偿低周减载等设备，这种分立式设备配置不能实现变电站控制自动化。二是在常规二次设备基础上配置计算机功能，属于常规方式下的计算机辅助管理***，远不能满足变电站无人值班的自动化要求。三是全微机化的电站综合自动化***，采用新型的二次设备代替常规的电磁式设备，尽量做到硬件资源共享，用不同的软件实现常规设备的功能，用计算机局部网络通信代替大量的信号电缆，配上远动装置可以实现变电站无人值守的自动化要求，通过调制解调与总调联网以实现遥控、遥测、遥调、遥信；由于现有设备通常采用不同的设备分别完成测量、信号、控制、远动和保护等功能，因而***的功能体积、成本和可靠性等方面都受到了一定的限制。
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高可靠电站多功能自动控制装置，它可以集测量、信号、控制、远动和保护于一体，并且有容错、纠错和自诊断的功能，有利于满足电力工业现代化、集成化、小型化和无人化的要求。
本实用新型采用冗余设计的模板式结构，实现其多功能和自动化，它可由主控装置和从控装置组成，主控装置可由一个测控器和监控器构成，从控装置可由两个测控器和一个监控器构成，主控装置与从控装置通过一个公共数据区连接，采用表决(三取二)的方案确定正确工作状态的测控器。在设备正常工作时，主控装置负责把保护、测量及其动作信号送入公共数据区，从控装置通过公共数据区来监视主控装置的工作，同时担任一些其它任务，如接收脉冲表屏发来的数据，通过调制解调电路向总调度室传达现场信息、接收总调度室发来各种测控信号等。当设备某部分发生故障时，主控装置和从控装置在测试、控制中产生不相同的结论，此时自动启动供核查用的测控器进行采样、测量，并把所产生的结论与另外两个测控器的结论比较，根据少数服从多数原则，将其结论三中取二，这就是人们常说的表决方式。这样，即使设备某部分发生故障，也不影响整个设备的正常工作，并能纠正错误数据和信息，发出正确动作或信号。同时，本装置还能提示装置中什么部件发生什么样的故障，当主控装置发生硬件故障时，从控装置发出预告信号后，自动投入接替主控装置工作，并提示硬件故障的性质；当从控装置发生故障时，则主控装置发出预告信号，提示硬件故障性质，以便工作人员及时维修。
本实用新型与现有技术相比，具有可靠性高，成本低、功能多和自动化程度高等优点。本装置的软件冗余大于硬件冗余，主控、从控装置都有一套完整的功能相同的监控程序，以便在主控装置出现故障时从控装置能接替主控装置的工作，不仅使装置集测量、信号、控制、远动和保护于一体，而且提高装置的可靠性，并使装置在几乎不增加硬件成本的情况下具有容错、纠错和自诊断等功能。本装置对某些垂要动作、处理、校验等程序适当冗余，数据区的冗余设置用于程序跑飞、干扰等因素引起数据区的破坏时的修复。本装置采用多CPU集中式结构，采用性能稳定的STD工业控制总线，各功能板采用模块化设计，使得各接口扩展容易、维修方便、通用性强。中央处理单元与输入、输出、A/D等电路全部采用光电隔离，提高了装置的可靠性。本装置通过设计一个公共数据区连接主控装置与从控装置，实现测量中央信号与远动间的数据共享，避免了通讯速度低、易受干扰的缺点。本装置由于具有综合造价低、占地面积小、可靠性和自动化程度高，故可以满足电力工业现代化、集成化、小型化和无人化的要求，适用于电力***35KV、110KV、220KV等供变电站的自动控制。
图1为本实用新型方框结构示意图；图2为实施方案的结构示意图。
本实用新型可采用附图所示的方案实现。图1中的监控器(1)和测控器(2)构成主控装置，监控器(3)和测控器(4)、测控器(5)构成从控装置，主控装置与从控装置之间通过公共数据区(6)连接，远动装置(7)、变送器(8)和控制开在(9)均可采用常规的方案实现。一种集测量、信号、控制、远动和保护功能为一体的实施方案如图2所示。主控装置的测控器(2)可由64路带光隔模拟输入扩展板(64A/D A)STD 5498、通用高速光隔12位32路A/D板(32A/D B)STD 5488、两块32路光隔开关量功放输出板(320UTA)和(320UT B)STD 5373、两块32路光隔开关量并行输入板(32IN A)和(32IN B)STD 5372-2构成，扩展板与A/D板相连接，其输入端与变送器(8)的输出端连接，两块输出板的输出端与控制开关(9)的输入端相连接，两块输入板的输入端与控制开关(9)的输出端连接，各板均直接与监控器(1)的STD工业控制总线相连接；主控装置的监控器(1)可由***II V40 CPU板(V40-II)STD5086、V40***II***支持板(SYSTEM)STD 5796、二级汉字库板(汉卡STD5719)、***II彩色图形显示/标准键盘接口板(STD 5788)构成，彩色监视器或标准键盘可与接口板相连接，CPU板与支持板、汉字库板和接口板均与STD控制总线相连接。从控装置的监控器(3)可由***II V40 CPU板(V40-II)STD 5086、V40***支持板(SYSTEM)STD5796、二级汉字库板(汉卡STD5719)、***II彩色图形显示/标准键盘接口板(STD 5788)、双软盘驱动器板(磁盘驱动器STD5186)构成、各板均与STD工业控制总线直接相连接，也可将语言放音板(STD 5740)和打印机板(LQ1600K)直接接在STD工业控制总线上，彩色监视器和标准键盘(101)可以通过接口板与STD工业控制总线相连接；测控器(4)可由64路带光隔模拟输入扩展板(64A/D C)STD5498、通用高速光隔12位32路A/D板(32A/D D)STD5488、两块32路光隔开关量功放输出板(320UT C)和(320UT D)STD 5373、两块32路光隔开关量并行输入板(32IN C)和(32IN D)STD5372-2构成，扩展板与A/D板相连接，其输入端与变送器(8)的输出端连接，两块输出板的输出端与控制开关(9)的输入端相连接，两块输入板的输入端与控制开关(9)的输出端连接，各板直接与监控器(3)的STD控制总线相连接；测控器(5)可由64路带光隔模拟输入扩展板(64A/D E)STD5498、通用高速光隔12位32路A/D板(32A/D F)STD5488、两块32路光隔开关量并行输入板(32IN E)和(32IN F)STD5372-2构成，扩展板与A/D板相连接，其输入端与变送器(8)的输出端连接，两块输入板的输入端与控制开关(9)的输出端连接，各板均直接与监控器(3)的STD工业控制总线相连接。公共数据区(公共RAM区)采用双端口静态寄存器(RAM)，其左端地址线(LA)和数据线(LD)分别与主控装置的监控器(1)的CPU板的地址接口(A)和数据线接口(D)相连接，右端地址线(RA)和数据线(RD)分别与从控装置的监控器(3)的CPU板的地址线接口(A)和数据线接口(D)相连接，监控器(3)的CPU板的RS232接口与远动装置(7)相连接。本装置可通过远动装置(7)与总调度联网，这样就可在总调度室监视变电站的工作情况，按需要显示或打印各种报表，并可实行遥控、遥测、遥调和遥信。当在变电站就地操作时，彩色高分辨率监视器可显示变电站主接线图及各种参数，并可就地打印各种报表数据。中央信号在事故跳闸时可显示跳闸设备的编号，自动重合闸和速断器动作等情况。异常运行时可显示变压器油温过高和轻、重瓦斯信号、直流电源***有无失电或电压过高过低情况。打印机可记录每天0～24时运行数据或打印所需报表，如各出线电压、电流、有功、无功以及用电量等，也可记录继电保护、自动重合闸、断路器的工作情况和事故跳闸时间与性质等。语言放音板可通过喇叭发出语言报警信号。
Claims (4)
1.一种用于变电站自动控制的高可靠电站多功能自动控制装置，由主控装置和从控装置组成，其特征在于主控装置由一个测控器和监控器构成，从控装置由两个测控器和一个监控器构成，主控装置与从控装置通过一个公共数据区相连接。
2.根据权利要求1所述的高可靠电站多功能自动控制装置，其特征在于主控装置的测控器(2)由64路光隔模拟输入扩展板，通用高速光隔12位32路A/D板、两块32路光隔开关量功放输出板、两块32路光隔开关量并行输入板构成，扩展板与A/D板相连接，其输入端与变送器(8)的输出端连接，两块输出板的输出端与控制开关(9)的输入端连接，各板均直接与监控器(1)的STD工业控制总线相连接；主控装置的监控器(1)由***置IIV40CPU板、V40***II支持板、二级汉字库板、***II彩色图形显示/标准键盘接口板构成，CPU板、支持板、汉字库板和接口板均与STD工业控制总线相连接。
3.根据权利要求1或2所述的高可靠电站多功能自动控制装置，其特征在于从控装置的监控器(3)由***IVV40CPU板、V40***II***支持板、二级汉字库板、***II彩色图形显示/标准键盘接口板、双软盘驱动器板构成，各板均与STD工业控制总线直接相连接；测控器(4)由64路带光隔模拟输入扩展板、通用高速光隔12位32路A/D板、两块32路光隔开关量功放输出板、两块32路光隔开关量并行输入板构成，扩展板与A/D板相连接，其输入端与变送器(8)的输出端连接，两块输出板的输出端与控制开关(9)的输入端相连接，两块输入板的输入端与控制开关(9)的输出端连接，各板直接与监控器(3)STD工业控制总线相连接；测控器(5)由64路带光隔模拟输入扩展板、通用高速光隔12位32路A/D板、两块32路光隔开关量并行输入板构成，扩展板与A/D板相连接，其输入端与变送器(8)的输出端连接，两块输入板的输入端与控制开关(9)输出端连接，各板直接与监控器(3)的STD工业控制总线相连接。
4.根据权利要求3所述的高可靠电站多功能自动控制装置，其特征在于公共数据区公共RAM区采用双端口静态寄存器(RAM)，其左端地址线(LA)和数据线(LD)分别与主控装置的监控器(1)的CPU板的地址线接口(A)和数据线接口(D)相连接，右端地址线(RA)和数据线(RD)分别与从控装置的监控器(3)的CPU板的地址线接口(A)和数据线接口(D)相连接，监控器(3)的CPU板的RS232接口与运动装置(7)相连接。
Priority Applications (1)
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| CN 95240636 CN2252358Y (zh) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 高可靠电站多功能自动控制装置 |
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| CN 95240636 CN2252358Y (zh) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 高可靠电站多功能自动控制装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102183674A (zh) * | 2011-03-11 | 2011-09-14 | 东南大学 | 一种低冗余度高可靠性船舶发电机组智能测速装置 |
| CN102981470A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-03-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种分布式***可修复控制方法 |
| CN103760764A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-04-30 | 西安恒飞电子科技有限公司 | 一种主从控制器切换电路 |
| CN105702303A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-22 | 中广核研究院有限公司 | 反应堆控制棒运动控制装置 |
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1995
- 1995-10-11 CN CN 95240636 patent/CN2252358Y/zh not_active Expired - Fee Related
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