专利名称：一种电网复杂故障再现同步控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电网故障测试技术领域，尤其涉及一种电网复杂故障再现同步控制装置。
背景技术：
电网系统的测试仪常用于检测电网系统的各种故障，目前的测试仪结构功能比较简单，只能模拟简单模型的电力系统故障现场，并且测试仪的模拟输出通道固定，不能够满足模拟通道数量要求比较多的情况，市面上模拟通道最多的测试仪也只做到9U9I。因此，难以对多个设备同时故障的情况进行同步模拟、测试，而在电网系统实际工作时，同时发生多个设备同时故障的情况并不少见，因此，现有的电网系统测试仪就无法模拟和测试多个设备同时故障的情况，当电网系统在实际工作中遇到这样的情况时，无法做出有效的控制处理，使电网系统运作的安全性降低。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种新型的电网复杂故障再现同步控制装置，通过多个模拟量输出通道，能够同时对多个设备同时故障的情况进行同步控制，提高电网系统运作的安全性。一种电网复杂故障再现同步控制装置，包括总控机单元、总交换机单元以及至少两个模拟量开入开出单元，所述总控机单元连接所述总交换机单元，所述总交换机单元连接各个所述模拟量开入开出单元。所述总控机单元对所述总交换机单元发送控制指令，并从所述总交换机单元接收反馈数据；所述总交换机单元接收所述总控机单元输出的控制指令，将所述控制指令分发到各个所述模拟量开入开出单元，并接收各个所述模拟量开入开出单元的反馈数据，将所述反馈数据汇总传输至所述总控机单元；各个所述模拟量开入开出单元分别接收所述总交换机单元分发的控制指令，将所述控制指令转换为对应的被测试设备的模拟量，并接收对应的被测试设备的反馈模拟量，对所述反馈模拟量进行模数转换， 输出转换后的反馈数据至所述总交换机单元。与现有技术相比较，本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置中，通过所述总控机单元模拟电网系统的各种故障情况，输出对应的控制指令，所述总交换机单元对所述控制指令进行解析，分发对应的所述控制指令至各个所述模拟量开入开出单元，最后输出成各个被测试设备能够直接读取的模拟量，各个被测试设备根据所述模拟量进行响应操作，从而可以分别模拟各个被测试设备同时故障的情况，并能够同时对多个设备同时故障的情况进行同步控制，提高电网系统运作的安全性。本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置可以通过在现有测试仪的基础上， 进行多台测试仪同步输出扩展模拟通道的方式实现。其可以满足电网系统继电保护测试对于同时多起故障模拟需求的情况，如复杂事故、罕见但影响恶劣的电网事故试验。通过本实用新型的测试装置同步输出模拟电网系统真实的故障量，使得处于变电站的多起故障模拟情况能够同时进行校验，提高电网系统运作的安全性。广泛适用于电力、铁路、石油化工、冶金、矿山、军事、航空航天等行业的科研和电气试验现场。优选地，所述总控机单元发送的控制指令包括用于控制所述被测试设备的动作类型的动作指令和用于控制所述被测试设备的动作时间的时间指令。通过所述动作指令和所述时间指令，可以控制各个所述被测试设备在精确的时刻进行预定动作，又或者同步响应操作，因此能够精确模拟各种故障情况，提高模拟测试的准确度。优选地，所述总控机单元发送的控制指令中包括与各个所述被测试设备对应的设备号；所述总交换机单元读取所述控制指令中的设备号，并根据所述设备号将所述控制指令分发到与所述被测试设备对应连接的模拟量开入开出单元。通过在所述控制指令中设置所述设备号，所述总交换机单元可以方便地查找到对应的被测试设备，以及连接所述被测试设备的模拟量开入开出单元，从而可快速地完成所述控制指令的传递，提高效率，降低误传指令的风险。本领域的技术人员还可以采用其他常用的标识方法或者其他替代方法去实现所述控制指令与所述模拟量开入开出单元的一一对应分发，在各个所述控制指令中设置设备号的方式并不限制本实用新型的保护范围。优选地，各个所述模拟量开入开出单元接收所述控制指令之后，根据其对应连接的被测试设备的接口类型，将所述控制指令转换为符合所述接口类型的模拟量。根据各个所述被测试设备的接口类型进行所述控制指令的转换，可以保证开出的所述模拟量能够被对应的所述被测试设备读取，并执行正确的响应，因为可以针对不同的接口类型进行不同的转换，所以可提高所述电网复杂故障再现同步控制装置的适用范围。
图1是本实用新型电网复杂故障再现同步控制装置的结构示意图；图2是通过控制系统控制本实用新型电网复杂故障再现同步控制装置的流程图；图3是应用本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置进行多点故障同步实验的示例图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本实用新型电网复杂故障再现同步控制装置的结构示意图。所述电网复杂故障再现同步控制装置包括总控机单元110、总交换机单元120以及至少两个模拟量开入开出单元130，所述总控机单元110连接所述总交换机单元120，所述总交换机单元120连接各个所述模拟量开入开出单元130。所述总控机单元110对所述总交换机单元120发送控制指令，并从所述总交换机单元120接收反馈数据；所述总交换机单元120接收所述总控机单元110输出的控制指令，将所述控制指令分发到各个所述模拟量开入开出单元130，并接收各个所述模拟量开入开出单元130的反馈数据，将所述反馈数据汇总传输至所述总控机单元110 ；各个所述模拟量开入开出单元130分别接收所述总交换机单元120分发的控制指令，将所述控制指令转换为对应的被测试设备14的模拟量，并接收对应的被测试设备14的反馈模拟量，对所述反馈模拟量进行模数转换，输出转换后的反馈数据至所述总交换机单元120。与现有技术相比较，本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置中，通过所述总控机单元110模拟电网系统的各种故障情况，输出对应的控制指令，所述总交换机单元 120对所述控制指令进行解析，分发对应的所述控制指令至各个所述模拟量开入开出单元 130，最后输出成各个被测试设备14能够直接读取的模拟量，各个被测试设备14根据所述模拟量进行响应操作，从而可以分别模拟各个被测试设备14同时故障的情况，并能够同时对多个设备同时故障的情况进行同步控制，提高电网系统运作的安全性。本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置可以通过在现有电网系统测试仪的基础上，进行多台测试仪同步输出扩展模拟通道的方式实现。其可以满足电网系统继电保护测试对于同时多起故障模拟需求的情况，如复杂事故、罕见但影响恶劣的电网事故试验。通过本实用新型的测试装置同步输出模拟电网系统真实的故障量，使得处于变电站的多起故障模拟情况能够同时进行校验，提高电网系统运作的安全性。广泛适用于电力、铁路、石油化工、冶金、矿山、军事、航空航天等行业的科研和电气试验现场。作为一种优选实施方式，本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置中，可以通过在所述总控机单元110中安装控制系统软件，以实现模拟故障情况、生成控制指令、以及反馈数据分析等功能，并可通过所述控制系统与用户进行人机交互，方便用户控制操作。 用户通过所述控制系统操作所述电网复杂故障再现同步控制装置的流程步骤如图2所示。首先，用户启动所述控制系统S11，所述控制系统开始自检并进行，系统初始化 S12 ；然后用户选择测试功能，根据用户的选择分别进行步骤设置电流电压S14 ；设置状态序列S15 ；以及，故障回放S16。选择之后，打开用户配置界面，配置测试装置的输出通道 S17，选定要对那些模拟量开入开出单元130发送测试数据，准备测试数据；当用户点击开始测试后，系统软件发送测试数据S18，并在检测到同步信号S19时，开始同步向对应的被测设备14送出用户所需的故障模拟量。作为另一种优选实施方式，本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置中，所述总控机单元110发送的控制指令包括用于控制所述被测试设备14的动作类型的动作指令和用于控制所述被测试设备14的动作时间的时间指令。通过所述动作指令和所述时间指令，可以控制各个所述被测试设备14在精确的时刻进行预定动作，因此能够精确模拟各种故障情况，提高模拟测试的准确度。通过设置相同的时间指令，还可以控制各个所述测试设备14同步响应操作。优选地，所述总控机单元110发送的控制指令中包括与各个所述被测试设备14对应的设备号；所述总交换机单元120读取所述控制指令中的设备号，并根据所述设备号将所述控制指令分发到与所述被测试设备14对应连接的模拟量开入开出单元130。通过在所述控制指令中设置所述设备号，所述总交换机单元120可以方便地查找到对应的被测试设备14，以及连接所述被测试设备14的模拟量开入开出单元130，从而可快速地完成所述控制指令的传递，提高效率，降低误传指令的风险。除了使用设备号标记之外，本领域的技术人员还可以采用其他常用的标识方法或者其他替代方法去实现所述控制指令与所述模拟量开入开出单元的一一对应分发。优选地，所述总控机单元110发送的控制指令为总控制指令，所述总控制指令包含多个与所述被测设备14 一一对应的子控制指令，所述子控制指令中设置有与各个所述被测试设备14对应的设备号，所述总交换机单元120接收所述总控制指令后，对其进行解析，获取所述子控制指令并发送至对应的所述模拟量开入开出单元130。[0022]优选地，各个所述模拟量开入开出单元130接收所述控制指令之后，根据其对应连接的被测试设备14的接口类型，将所述控制指令转换为符合所述接口类型的模拟量。根据各个所述被测试设备14的接口类型进行所述控制指令的转换，可以保证开出的所述模拟量能够被对应的所述被测试设备14读取，并执行正确的响应，因为可以针对不同的接口类型进行不同的转换，所以可提高所述电网复杂故障再现同步控制装置的适用范围。请进一步参阅图3，图3是应用本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置进行多点故障同步实验的示例图。通过本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置，可以分别对如图3所示的节点dl、d2和d3进行控制。对所述节点dl、d2和d3的操作时间分别为2lms,20ms和17ms, 并且可以分别设定动作的类型，实现dl、d2和d3多点故障的同步试验。本实用新型的电网复杂故障再现同步控制装置还具有以下优点1、易操作性好增加软件操作的简易性，让用户容易接受系统，也方便用户的日常使用和学习，主要表现在易接受、易学习、易使用。2、易维护性高简单快速的管理，节省时间、降低成本快速解决问题，应对关键业务减少人为因素的故障出现，主要表现为易理解、易测试、易修改。3、模块化模块化的目的是为了降低系统设计的复杂度，使系统设计、调试和日常维护等操作简单化。4、标准化标准化是为了改进产品、过程和服务的适用性，防止技术壁垒，促进技术合作。5、实用性强能够制造或者适用，并且能够产生积极的效果；6、重用性高指在设计本系统的过程中，要考虑不经修改或稍加修改就可以多次
重复使用。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1. 一种电网复杂故障再现同步控制装置，其特征在于包括总控机单元、总交换机单元以及至少两个模拟量开入开出单元，所述总控机单元连接所述总交换机单元，所述总交换机单元连接各个所述模拟量开入开出单元；所述总控机单元对所述总交换机单元发送控制指令，并从所述总交换机单元接收反馈数据；所述总交换机单元接收所述总控机单元输出的控制指令，将所述控制指令分发到各个所述模拟量开入开出单元，并接收各个所述模拟量开入开出单元的反馈数据，将所述反馈数据汇总传输至所述总控机单元；各个所述模拟量开入开出单元分别接收所述总交换机单元分发的控制指令，将所述控制指令转换为对应的被测试设备的模拟量，并接收对应的被测试设备的反馈模拟量，对所述反馈模拟量进行模数转换，输出转换后的反馈数据至所述总交换机单元。
专利摘要本实用新型提供一种电网复杂故障再现同步控制装置，包括总控机单元、总交换机单元以及至少两个模拟量开入开出单元，所述总控机单元通过所述总交换机单元连接各个所述模拟量开入开出单元。所述总控机单元模拟电网系统的故障情况，输出控制指令，所述总交换机单元接收所述控制指令，并将所述控制指令分发到对应的模拟量开入开出单元，各个所述模拟量开入开出单元接收对应的所述控制指令，将所述控制指令转换为对应的被测试设备的模拟量。本实用新型提供的电网复杂故障再现同步控制装置，通过多个模拟量输出通道，能够同时对多个设备同时故障的情况进行同步控制，提高电网系统事故分析能力，为电网安全稳定运行打下良好的基础。
文档编号G01R31/08GK202159254SQ201120077399
公开日2012年3月7日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者王世祥 申请人:广东电网公司深圳供电局