一种变电站风险评估装置的制作方法

本实用新型属于变电站风险评估技术领域，具体涉及一种变电站风险评估装置。

背景技术：

随着社会与经济的不断发展，各行各业的电力用户对电力系统的基本要求已经向更加安全、更加可靠、更加经济的方向转变。变电站是电力系统中重要的一环，所以开发和研制针对变电站风险评估的装置显得尤为重要。变电站异常通常由运行中的一些设备小故障引起，而目前已有电网风险评估装置仅限于计划检修对电网造成的风险评估，不涉及设备异常运行导致故障的情况，无法预测变电站故障发生的可能性。因此，开发变电站风险评估装置对变电站进行风险评估，预测风险发生的可能性，具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种变电站风险评估装置，能够对变电站进行风险评估，预测风险发生的可能性。

解决上述技术问题的技术方案为：一种变电站风险评估装置，包括数据采集模块、拓扑管理模块、故障生成模块、拓扑修改模块、拓扑生成模块、故障分析模块、风险评估模块、数据输出模块；数据采集模块将采集到的变电站拓扑数据及运行参数输送给拓扑管理模块；拓扑管理模块生成用于风险评估的变电站拓扑数据及风险评估参数并将其输送给故障生成模块；故障生成模块生成每次发生的故障，其中故障状态包括计划检修和设备故障两种状态，并将生成的故障信息、用于风险评估的变电站拓扑数据以及风险评估参数一同输送给拓扑修改模块，其中故障信息包括发生故障的设备及其类型；拓扑修改模块将变电站拓扑数据中与故障设备匹配的设备删除，并将删除所述设备后的变电站拓扑数据和风险评估参数一同输送给拓扑生成模块；拓扑生成模块生成拓扑修改后的变电站拓扑数据，并将此数据和用于风险评估的参数一同输送给故障分析模块；故障分析模块根据故障判据确定每次故障造成的影响并输送给风险评估模块；风险评估模块接受各次的故障分析结果，确定整个系统的评估时间，当达到一定的评估时间后，再对变电站进行风险评估并将评估结果输送给数据输出模块；数据输出模块输出风险评估结果。

进一步，数据采集模块包括A/D转换器、光电隔离器、高速CMOS三态数据收发器、双口RAM构；拓扑管理模块包括第一CPU、第一DSP、第一FLASH、第一SRAM、第一SDRAM、第一外部通信接口、第一以太网接口，第一光纤接口；故障生成模块包括第二CPU、第二DSP、第二FLASH、第二SRAM、第二SDRAM、第二以太网接口、第二外部通信接口、第二光纤接口；拓扑修改模块包括第三CPU、第三DSP、第三FLASH、第三SRAM、第三SDRAM、第三外部通信接口、第三以太网接口、第三光纤接口；拓扑生成模块包括第四CPU、第四DSP、第四FLASH、第四SRAM、第四SDRAM、第四外部通信接口、第四以太网接口、第四光纤接口；故障分析模块包括第五CPU、第五DSP、第五FLASH、第五SRAM、第五SDRAM、第五以太网接口、第一RS-232接口、第五光纤接口；风险评估模块包括第六CPU、第六DSP、第六FLASH、第六SRAM、第六SDRAM、第六以太网接口、以太网控制器、RS-485双绞线接口、第二RS-232接口、第六光纤接口；数据输出模块包括第七CPU、第七DSP、第七FLASH、第七SRAM、第七SDRAM、第七以太网接口、第七外部通信接口、第七光纤接口、液晶显示模块、指示灯。

进一步，数据采集模块中，A/D转换器将采集的模拟量转换后缓存于双口RAM；光电隔离器将采集的开关量转换后接入到高速CMOS三态数据收发器，高速CMOS三态数据收发器进行电平转换后将开关量数据缓存于双口RAM；拓扑管理模块中，第一DSP读取存储于双口RAM中的变电站运行时的拓扑数据及各项运行参数，并生成用于风险评估的变电站拓扑数据及风险评估参数，存储于第一FLASH、第一SRAM和第一SDRAM中；第一外部通信接口、第一以太网接口和第一光纤接口用于拓扑管理模块与故障生成模块数据通信；故障生成模块中，第二CPU生成每次发生故障的设备及故障类型，并将其与接收到的用于风险评估的变电站拓扑数据和风险评估参数一同存入第二FLASH、第二SRAM和第二SDRAM中，将生成的故障信息、用于风险评估的变电站拓扑数据和风险评估参数通过第二以太网接口、第二外部通信接口、第二光纤接口输送给拓扑修改模块；拓扑修改模块中，第三DSP读取故障信息并将每次发生故障后的变电站拓扑数据中与故障设备匹配的设备删除，将每次删除相关设备后的变电站拓扑数据以及风险评估参数存储于第三FLASH、第三SRAM和第三SDRAM中；第三外部通信接口、第三以太网接口和第三光纤接口用于拓扑修改模块与拓扑生成模块数据通信；拓扑生成模块中，第四DSP读取变电站相关数据，并生成每次应用于故障分析中的变电站拓扑数据，再将所述变电站拓扑数据和用于风险评估的参数一同存入第四FLASH、第四SRAM和第四SDRAM中；第四外部通信接口、第四以太网接口和第四光纤接口用于拓扑生成模块与故障分析模块数据通信；故障分析模块中，第五DSP读取变电站故障的相关数据，并根据故障判据以及变电站拓扑数据和风险评估参数来确定每次故障造成的影响，将所述分析结果通过第五以太网接口、第一RS-232接口和第五光纤接口输送给风险评估模块；风险评估模块中，第六DSP读取各次故障分析的结果，并将其存入第六FLASH、第六SRAM和第六SDRAM中，第六CPU根据各次收到的故障分析结果，对变电站进行风险评估，并将评估结果通过第六以太网接口、RS-485双绞线接口、第二RS-232接口和第六光纤接口输送给数据输出模块；数据输出模块中，第七DSP接收评估结果，液晶显示模块、指示灯用于输出变电站风险评估结果。

与现有技术相比，本实用新型的显著优点在于：(1)本装置不仅能够评估计划检修对变电站造成的影响，还能对变电站中设备异常运行导致故障的情况进行风险评估，预测风险发生的可能性；(2)本装置采用模块化设计，灵活通用，有较高的可靠性，便于维护与检修；(3)本装置适用范围广，可适用于不同结构的变电站。

附图说明

图1为本实用新型变电站风险评估装置的构造框图；

图2为本实用新型变电站风险评估装置的硬件工作原理图。

具体实施方式

容易理解，依据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本实用新型变电站风险评估装置的实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限制或限定。

如图1所示，本实用新型所述变电站风险评估装置，包括数据采集模块、拓扑管理模块、故障生成模块、拓扑修改模块、拓扑生成模块、故障分析模块、风险评估模块、数据输出模块。数据采集模块将采集到的变电站拓扑数据及运行参数输送给拓扑管理模块；拓扑管理模块生成用于风险评估的变电站拓扑数据及风险评估参数并将其输送给故障生成模块；故障生成模块生成每次发生的故障，其中故障状态包括计划检修和设备故障两种状态，并将生成的故障信息、用于风险评估的变电站拓扑数据以及风险评估参数一同输送给拓扑修改模块，其中故障信息包括发生故障的设备及其类型；拓扑修改模块将变电站拓扑数据中与故障设备匹配的设备删除，并将删除所述设备后的变电站拓扑数据和风险评估参数一同输送给拓扑生成模块；拓扑生成模块生成拓扑修改后的变电站拓扑数据，并将此数据和用于风险评估的参数一同输送给故障分析模块；故障分析模块根据故障判据确定每次故障造成的影响并输送给风险评估模块；风险评估模块接受各次的故障分析结果，确定整个系统的评估时间，当达到一定的评估时间后，再对变电站进行风险评估并将评估结果输送给数据输出模块；数据输出模块输出风险评估结果。

如图2所示，整个装置的主要硬件工作原理如下：装置采集到的模拟量通过A/D转换器存于双口RAM中，采集到的开关量通过光电隔离器，接入到高速CMOS三态数据收发器中进行电平转换，输出开关量数据也存储于双口RAM中。DSP读取存储于双口RAM中的数据后将其输送给CPU，CPU经过相应的一系列处理得到所需结果，将所得的结果通过各模块中的通信设备输送给其他模块，最终输出评估结果。

数据采集模块由A/D转换器、光电隔离器、高速CMOS三态数据收发器、双口RAM构成。

拓扑管理模块由第一CPU、第一DSP、第一FLASH、第一SRAM、第一SDRAM、第一外部通信接口、第一以太网接口，第一光纤接口构成。

故障生成模块由第二CPU、第二DSP、第二FLASH、第二SRAM、第二SDRAM、第二以太网接口、第二外部通信接口、第二光纤接口构成。

拓扑修改模块由第三CPU、第三DSP、第三FLASH、第三SRAM、第三SDRAM、第三外部通信接口、第三以太网接口、第三光纤接口构成。

拓扑生成模块由第四CPU、第四DSP、第四FLASH、第四SRAM、第四SDRAM、第四外部通信接口、第四以太网接口、第四光纤接口构成。

故障分析模块由第五CPU、第五DSP、第五FLASH、第五SRAM、第五SDRAM、第五以太网接口、第一RS-232接口、第五光纤接口构成。

风险评估模块由第六CPU、第六DSP、第六FLASH、第六SRAM、第六SDRAM、第六以太网接口、以太网控制器、RS-485双绞线接口、第二RS-232接口、第六光纤接口构成。

数据输出模块由第七CPU、第七DSP、第七FLASH、第七SRAM、第七SDRAM、第七以太网接口、第七外部通信接口、第七光纤接口、液晶显示模块、指示灯构成。

数据采集模块将从数据采集和监视控制系统中采集到的模拟量送入到A/D转换器中，转换后的数据缓存于双口RAM中待第一DSP读取；数据采集模块将采集到的开关量经过光电隔离器，接入到高速CMOS三态数据收发器中进行电平转换，输出开关量数据缓存于双口RAM中。

拓扑管理模块中，第一DSP读取存储于双口RAM中的变电站运行时的拓扑数据及各项运行参数，通过第一CPU的处理生成用于风险评估的变电站拓扑数据及风险评估参数，并存储于第一FLASH、第一SRAM和第一SDRAM中，然后将生成的数据通过第一外部通信接口、第一以太网接口和第一光纤接口输送给故障生成模块。

故障生成模块中，第二CPU生成每次发生故障的设备及故障类型，并将其与接收到的用于风险评估的变电站拓扑数据和风险评估参数一同存入第二FLASH、第二SRAM和第二SDRAM中，再将生成的故障信息、用于风险评估的变电站拓扑数据和风险评估参数通过第二以太网接口、第二外部通信接口、第二光纤接口输送给拓扑修改模块。

拓扑修改模块通过第三DSP读取故障信息，第三CPU将每次发生故障后的变电站拓扑数据中与故障设备匹配的设备删除，并将每次删除相关设备后的变电站拓扑数据以及风险评估参数存储于第三FLASH、第三SRAM和第三SDRAM中，再通过第三外部通信接口、第三以太网接口和第三光纤接口将其输送给拓扑生成模块。

拓扑生成模块通过第四DSP读取变电站相关数据，通过第四CPU生成每次应用于故障分析中的变电站拓扑数据，再将这些数据和用于风险评估的参数一同存入第四FLASH、第四SRAM和第四SDRAM中，将其通过第四外部通信接口、第四以太网接口和第四光纤接口输送给故障分析模块。

故障分析模块通过第五DSP读取变电站故障的相关数据，第五CPU根据故障判据以及变电站拓扑数据和风险评估参数来确定每次故障造成的影响，将这些分析结果通过第五以太网接口、第一RS-232接口和第五光纤接口输送给风险评估模块。

风险评估模块通过第六DSP读取各次故障分析的结果，并将其存入第六FLASH、第六SRAM和第六SDRAM中，当达到一定的评估时间后，第六CPU根据各次收到的故障分析结果，对变电站进行风险评估，并将评估结果通过第六以太网接口、RS-485双绞线接口、第二RS-232接口和第六光纤接口输送给数据输出模块。

数据输出模块通过第七DSP来接收评估结果，通过液晶显示模块、指示灯等器件输出变电站风险评估结果，从而预测了变电站风险发生的可能性。