继电保护装置及其安全隔离控制方法和控制装置与流程

本发明涉及继电保护装置及其安全隔离控制方法和控制装置，属于电力系统智能变电站继电保护技术领域。

背景技术：

智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分，站内继电保护装置在信息接收、发送以及处理方式上与传统变电站存在着较大的不同，对其与外部隔离时的可靠性提出了更高的要求。与传统变电站相比，智能变电站继电保护装置主要依赖自身的光口收发信息，以光信号的形式进行信息传输，且以软压板代替了大部分的硬压板，从而使得装置隔离方式发生了重大变化。

由于智能变电站继电保护装置主要以光纤代替传统的电缆导线接收和发送所需要的信息，也就是说，智能变电站继电保护装置上设置有若干个收发光口模块，外界设备利用光纤与继电保护装置上的收发光口模块连接，实现通过光纤与外界设备通讯连接。通过装置自身具有的记录功能进行信息的查询，而与外界隔离时不像传统继电保护那样在装置接线端子处有明显可见的断开点，因此智能变电站继电保护装置与外界隔离时对操作人员的专业技术水平提出了更高的要求。目前智能变电站继电保护装置检修时安全隔离措施复杂，现场常常采取拔光纤方式对装置进行物理上的隔离。上述特点和隔离方式，一方面大大增加了操作人员的工作量和工作强度，增大了误操作的风险；另一方面光纤的反复插拔，缩短了装置光口和光纤的使用寿命，降低了信息传输的可靠性，从而影响了继电保护装置的安全运行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能变电站继电保护装置安全隔离控制方法，用以解决采用拔光纤的方式实现物理隔离能够降低光口和光纤的使用寿命的问题。本发明同时提供一种智能变电站继电保护装置安全隔离控制装置和一种继电保护装置。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种继电保护装置安全隔离控制方法，当有光口模块需要进行安全隔离时，向所述光口模块发送停止运行控制指令，控制所述光口模块停止运行，实现继电保护装置的安全隔离。

所述安全隔离控制方法还包括：当隔离后的光口模块需要恢复运行时，向隔离后的光口模块发送恢复运行控制指令，控制所述隔离后的光口模块恢复运行。

一种继电保护装置安全隔离控制装置，所述控制装置中配置有光口收发安全隔离模块，所述光口收发安全隔离模块用于：当有光口模块需要进行安全隔离时，向所述光口模块发送停止运行控制指令，控制所述光口模块停止运行，实现继电保护装置的安全隔离。

所述光口收发安全隔离模块还用于：当隔离后的光口模块需要恢复运行时，向隔离后的光口模块发送恢复运行控制指令，控制所述隔离后的光口模块恢复运行。

所述控制装置中的FLASH存储器中存储所述光口收发安全隔离模块，所述控制装置中的控制单元调用所述光口收发安全隔离模块。

所述控制装置还包括触控屏，所述触控屏与所述控制单元连接。

一种继电保护装置，包括安全隔离控制装置，所述安全隔离控制装置中配置有光口收发安全隔离模块，所述光口收发安全隔离模块用于：当有光口模块需要进行安全隔离时，向所述光口模块发送停止运行控制指令，控制所述光口模块停止运行，实现继电保护装置的安全隔离。

所述光口收发安全隔离模块还用于：当隔离后的光口模块需要恢复运行时，向隔离后的光口模块发送恢复运行控制指令，控制所述隔离后的光口模块恢复运行。

所述控制装置中的FLASH存储器中存储所述光口收发安全隔离模块，所述控制装置中的控制单元调用所述光口收发安全隔离模块。

所述控制装置还包括触控屏，所述触控屏与所述控制单元连接。

本发明提供的继电保护装置安全隔离控制方式适用于智能变电站中，通过在智能变电站继电保护装置内部预先植入光口收发安全隔离模块，在智能变电站调试、检修和运行维护中需要继电保护装置进行安全隔离时，调用并执行该光口收发安全隔离模块，然后向相应的光口模块发送停止运行控制指令，控制相应的光口模块停止运行，实现继电保护装置的安全隔离，这种控制方式属于通过控制信号进行的电子隔离，相较于传统的物理插拔隔离的方式，一方面减少了操作人员对光口模块光纤插拔的次数，提高了继电保护装置的光口模块和光纤的使用寿命；另一方面无需工作人员在每次需要安全隔离时均到现场进行物理插拔光纤，降低了操作人员的工作量和误操作的风险，保证了信息传输的可靠性，有利于整站继电保护的安全运行。

附图说明

图1是继电保护装置安全隔离控制装置的结构示意图；

图2继电保护装置背部接线示意图；

图3是显示和操作面板光口选项示意图；

图4是继电保护装置光口模块安全隔离控制流程图；

图5是继电保护装置光口模块恢复运行控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本发明中，智能变电站继电保护装置中设置有安全隔离控制装置，该安全隔离控制装置实现对继电保护装置的安全隔离的作用。而对于继电保护装置中的其他组成部分，属于现有技术，这里不再详细说明。

对于继电保护装置中的光口模块同样属于常规技术，以下简单进行介绍。

通常情况下，继电保护装置的光口模块分为两大类，一类是接收光口模块，用于接收外界的数据信息，另一类是发送光口模块，用于向外界发动数据信息。并且，将1个接收光口模块和1个发送光口模块组成1对光口模块，在本实施例中，将组成的1对光口模块称为1对收发光口模块，所以，该继电保护装置中包括有若干对收发光口模块。

本发明提供的安全隔离控制装置的作用就是实现对继电保护装置中的光口模块的停止运行和恢复运行。继电保护装置的安全隔离代表着相应的光口模块停止运行。在进行光口模块控制时，控制的基本单元是1对收发光口模块，即在控制停止运行或者恢复运行时，一个控制信号能够同时控制1对收发光口模块中的两个光口模块同时停止运行或者安全运行。

如图1所示，安全隔离控制装置包括FLASH存储器和控制单元，在本实施例中，控制单元为CPU。CPU与FLASH存储器通过数据传输线路连接，CPU与继电保护装置中的所有的光口模块通过数据传输线路连接。该FLASH存储器中预先植入有光口收发安全隔离模块，该光口收发安全隔离模块为软件模块，即该光口收发安全隔离模块本质上是软件程序，CPU通过执行该软件程序来实现其功能。该光口收发安全隔离模块的作用是向继电保护装置的光口模块发出停止运行或者恢复运行控制指令，也就是说，该光口收发安全隔离模块的作用是CPU在调用该隔离模块时能够使CPU根据实际的操作指令向光口模块发出停止运行或者恢复运行的控制指令。

在本实施例中，该安全隔离控制装置还包括触摸屏，即显示和操作面板，该显示和操作面板与CPU连接。

CPU在接收外部操作指令之后通过调用FLASH存储器中的光口收发安全隔离模块向收发光口模块发送相应的指令。由于本实施例中，控制装置包括显示和操作面板，所以，对继电保护装置的光口模块的停止运行或恢复运行操作可通过该显示和操作面板中的功能菜单选项实现。

光口收发安全隔离模块能够安全隔离的光口模块就是继电保护装置背面的光口模块，而且如果继电保护装置背面具备与收发光口模块一一对应的运行指示灯时，即每对收发光口模块对应一个运行指示灯。当对继电保护装置进行安全隔离操作时，在需要对收发光口模块进行安全隔离或恢复运行控制时，可通过同时控制对应的运行指示灯的状态来直观显示相应的收发光口模块是否运行，如图2所示。具体为：对需要进行外部隔离的光口模块发出停止接收和发送信息的指令时，同时控制熄灭对应的运行指示灯；需要对已隔离的光口模块恢复运行时，则向已隔离的光口模块发送恢复运行的指令，同时控制点亮对应的运行指示灯。比如：当需要对第2对收发光口模块进行外部隔离时，在向该收发光口模块发出停止接收和发送信息的指令时，同时控制熄灭第2个运行指示灯；当第2对收发光口模块需要恢复运行时，则向第2对收发光口模块发送恢复运行的指令，同时控制点亮第2个运行指示灯。

如图3所示，在继电保护装置中显示和操作面板上的功能菜单光口选项中，具有安全隔离收发光口模块的“光口安全隔离”选项和恢复收发光口模块运行的“光口恢复运行”选项。

若需要对继电保护装置的第i对收发光口模块进行安全隔离，则在图3中的“光口安全隔离”选项中选择“安全隔离第i对收发光口”，显示和操作面板将收到的操作指令给到CPU，CPU调用FLASH存储器中的光口收发安全隔离模块，通过该光口收发安全隔离模块向第i对收发光口模块发出停止运行的指令，同时控制熄灭第i对收发光口模块对应的第i个运行指示灯，第i对收发光口模块停止运行，并且向CPU发送第i对收发光口模块停止运行和运行指示灯熄灭的反馈信息，然后CPU向显示和操作面板传输“第i对收发光口已经安全隔离”的结果，并弹出结果提示框，以供操作人员确定，如图1所示。上述信息传输过程和安全隔离流程如图4所示。

若继电保护装置中的第i对收发光口模块需要恢复运行，则在图3中的“光口恢复运行”选项中选择“恢复第i对收发光口运行”，显示和操作面板将收到的操作指令给到CPU，CPU调用FLASH存储器中的光口收发安全隔离模块，通过该光口收发安全隔离模块向第i对收发光口模块发出恢复运行的指令，同时点亮第i对收发光口模块对应的第i个运行指示灯；第i对收发光口模块恢复运行，并且向CPU发送第i对收发光口模块恢复运行和运行指示灯点亮的反馈信息，然后CPU向显示和操作面板传输“第i对收发光口已经恢复运行”的结果，并弹出结果提示框，以供操作人员确定，如图1所示。上述信息传输过程和安全隔离流程如图5所示。

上述实施例中，光口收发安全隔离模块不但可以实现光口模块的安全隔离控制功能，还能够实现光口模块恢复运行控制功能，这由该安全隔离模块对应的软件程序决定，但是，由于本发明的发明点在于利用光口收发安全隔离模块实现光口模块的安全隔离，所以，作为其他的实施例，光口收发安全隔离模块还可以只具有光口模块的安全隔离功能，即光口收发安全隔离模块对应的软件程序只有光口模块的安全隔离功能，CPU在调用该光口收发安全隔离模块时只能够实现光口模块的安全隔离，不对光口模块的恢复运行做限定性要求，或者利用其他现有的方式实现光口模块的恢复运行。

上述实施例中，FLASH存储器中植入光口收发安全隔离模块，CPU与该FLASH存储器连接，调用并执行该安全隔离模块，作为其他的实施例，如果CPU本身就具备一定的存储能力的话，该光口收发安全隔离模块可以直接植入到该CPU中，无需植入FLASH存储器，这样在安全隔离控制时，CPU可直接调用并执行该安全隔离模块。

上述实施例中，安全隔离控制装置中还设置有触摸屏，即显示和操作面板，利用该面板能够实现实时显示光口模块的状态和输入安全隔离的控制指令，这只是一种优化的实施方式，作为其他的实施例，在不需要显示光口模块的状态下，该触摸屏还可以不设置，并直接向控制装置输入控制指令；或者利用输入键盘和显示器的组合实现控制指令的输入以及状态的实时显示。

上述实施例中，安全隔离的控制对象是一对收发光口模块，一个控制信号同时控制一个接收光口模块和一个发送光口模块，这只是一种实施方式，本发明的发明点在于安全隔离的控制方法和控制装置，而对于控制对象不做限定性要求，所以，作为其他的实施例，一个控制信号还可以同时控制更多对或者更多个光口模块，或者一个控制信号只用来控制一个光口模块。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。