一种用于备自投的主机、装置及方法与流程

发明涉及备自投技术领域，具体而言，涉及一种用于备自投的主机、装置及方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，由于电网规模的不断扩大，电力系统网络结构日益复杂，用户对供电的质量和可靠性也越来越高。为保证电力系统供电可靠性，为满足电网的经济、安全运行，电网接线一般采取闭环设计、开环运行模式。而备自投在保障电网可靠供电，提高保供电指标方面发挥了重大的作用。

目前比较常见的备自投是常规微机型的备自投装置，这种备自投备自投具有在线运行状态监视功能，可观察各输入电气量、开关量、定值等信息，能够精确的采集电压、电流、开关状态，同时也能控制多路开出，实现备自投功能，并且具有简单的保护功能，这些优点使其在市场上占有相当长的产品生命周期。但它存在以下缺点：

1、采用了集中式的信息量采集。需要一台专门用作备自投的装置，并且需要采集3台开关的信息(电压、电流、开关状态等)，由该装置来分析判断并作出正确动作，非常复杂。

2、常规备自投基于就地的信息，按照预定的操作逻辑实现备自投逻辑的自动投切，无法适应运行方式的变化，无法实现不同备自投模式的优化，就地备自投控制策略无法实现与安全稳定控制装置、保护装置的动作配合。

技术实现要素：

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，发明实施例提供一种用于备自投的主机、装置及方法，通过简单的配置就能够实现方便、可靠、高效的网络备自投和本地备自投两种功能，有效解决常规备自投装置存在的不足。

发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种用于备自投的主机，包括：主控单元、电源单元、通信单元、液晶显示单元、开入板单元、开出板单元和ac采样单元；上述主控单元分别与上述电源单元、上述通信单元、上述液晶显示单元、上述开入板单元、上述开出板单元、上述ac采样单元连接。

基于第一方面的一些实施例中，上述主控单元采用以32位arm处理器为硬件开发平台，以稳定性高的嵌入式实时操作系统为软件开发平台。

基于第一方面的一些实施例中，上述电源单元采用220v双电源切换的方式供电，经过电源变压器降压变换后，经过ac/dc转换器、dc/dc直流转换器产生3.3v/5v电压供主控单元及液晶显示单元工作。

基于第一方面的一些实施例中，上述通信单元包括rs233串口、rs485串口、rj45以太网口及光纤接口，用于上述主机与上述主机之间的数据交互。

基于第一方面的一些实施例中，上述开入板单元用于接收并发送输入的开关量给主控单元进行逻辑判断；上述开出板单元用于输出信号。

基于第一方面的一些实施例中，上述ac采样单元能够精确的采集电压及电流数据并发送至上述主控单元进行分析判断；上述液晶显示单元提供人机交付界面，通过按键操作，用于查看与预设定值、调阅时间记录、查看运行数据的开关状态。

第二方面，本申请实施例提供一种用于备自投的装置，包括设置在第一变电站d1和第二变电站d2之间的第一开关站k1、第二开关站k2、第三开关站k3、开关器k101、开关器k102、开关器k201、开关器k202、开关器k301和开关器k302；

上述开关器k101、上述开关器k201、上述开关器k202、上述开关器k301和上述开关器k302均设置有断路器和权利要求1-6任一项上述的主机；

其中，上述第一变电站d1与上述第一开关站k1连接，上述第一开关站k1设置开关器k101；

上述第一开关站k1与上述第二开关站k2连接，上述第一开关站k1设置开关器k102，上述第二开关站k2设置开关器k201；

上述第二开关站k2和上述第三开关站k3连接，上述第二开关站k2设置开关器k202，上述第三开关站k3设置开关器k301；

上述第三开关站k3与上述第二变电站d2连接，上述第三开关站k3设置开关器k302；

上述开关器k101设置低电压保护电路，上述开关器k102与上述开关器k201、上述开关器k201与上述开关器k301分别设置光纤纵差保护电路；

上述开关器k302设置备自投。

基于第二方面的一些实施例中，上述开关器k101、上述开关器k201、上述开关器k202、上述开关器k301、上述开关器k302中任意两个开关器通过通信单元连接。

第三方面，本申请提供一种用于备自投的方法，其特征在，应用于一种用于备自投的装置，上述方法包括以下步骤：

若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸；

开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能；

若线路上出现故障时，两侧光纤纵差保护动作快速切除故障，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸，开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能。

基于第三方面的一些实施例中，上述若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸的步骤之前还包括：

将开关器k302设置为本地备自投功能，并拔掉开关器k302的网络通信线。

发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

第一方面，本申请实施例提供一种一种用于备自投的主机，包括：主控单元、电源单元、通信单元、液晶显示单元、开入板单元、开出板单元和ac采样单元；上述主控单元分别与上述电源单元、上述通信单元、上述液晶显示单元、上述开入板单元、上述开出板单元、上述ac采样单元连接。该主机通过简单的配置即可以实现网络备自投功能。

第二方面，本申请实施例提供一种用于备自投的装置，包括设置在第一变电站d1和第二变电站d2之间的第一开关站k1、第二开关站k2、第三开关站k3、开关器k101、开关器k201、开关器k202和开关器k301；上述开关器k101、上述开关器k201、上述开关器k202、上述开关器k301和上述开关器k302均设置有断路器和权利要求1-6任一项上述的主机；其中，上述第一变电站d1与上述第一开关站k1连接，上述第一开关站k1设置开关器k101；上述第一开关站k1与上述第二开关站k2连接，上述第一开关站k1设置开关器k102，上述第二开关站k2设置开关器k201；上述第二开关站k2和上述第三开关站k3连接，上述第二开关站k2设置开关器k202，上述第三开关站k3设置开关器k301；上述第三开关站k3与上述第二变电站d2连接，上述第三开关站k3设置开关器k302；上述开关器k101设置低电压保护电路，上述开关器k102与上述开关器k201、上述开关器k201与上述开关器k301分别设置光纤纵差保护电路；上述开关器k302设置备自投。

第三方面，本申请提供一种用于备自投的方法，其特征在，应用于一种用于备自投的装置，上述方法包括以下步骤：若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸；开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能；若线路上出现故障时，两侧光纤纵差保护动作快速切除故障，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸，开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能。

传统的常规微机型的备自投装置需要同时采集3台开关的电压、电流、开关状态题。采用电压作为失电判据，配合时间继电器单元完成简单的备自投装置的投切，因此其精确度差备自投为例，仅靠电压低来判断母线失电，很难避开电压互感器断线(pt二次断线)，或者类似于二次小母线空开偷跳产生的母线失电的假象，这时备自投就会因为母线失电而导致误动作。本申请提供的备自投装置解决了常规备自投装置只能按照预定的操作逻辑实现备自投逻辑的自动投切，无法适应运行方式的改变，无法实现不同备自投模式的优化，及无法实现与其他装置的动作配合的问题。本申请的备自投装置在用于配网线路时，只要通过简单的配置就能够实现方便的、可靠的、高效的网络备自投和本地备自投两种功能。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为发明一种用于备自投的主机一实施例的结构框图；

图2为发明一种用于备自投的装置一实施例的结构示意图；

图3为发明一种用于备自投的方法一实施例的流程图。

具体实施方式

为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅仅表示发明的选定实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，第一方面，本申请实施例提供一种用于备自投的主机，该主机通过简单的配置即可以实现网络备自投功能。该主机包括：主控单元、电源单元、通信单元、液晶显示单元、开入板单元、开出板单元和ac采样单元；上述主控单元分别与上述电源单元、上述通信单元、上述液晶显示单元、上述开入板单元、上述开出板单元、上述ac采样单元连接。

上述主控单元采用以高性能32位arm处理器为硬件开发平台，以稳定性高的嵌入式实时操作系统为软件开发平台。

上述电源单元采用220v双电源切换的方式供电，经过电源变压器降压变换后，经过ac/dc转换器、dc/dc直流转换器产生3.3v/5v电压供主控单元及液晶显示单元工作。

上述通信单元包括rs233串口、rs485串口、rj45以太网口及光纤接口，用于上述主机与上述主机之间的数据交互。

基于第一方面的一些实施例中，上述开入板单元用于接收并发送输入的开关量给主控单元进行逻辑判断；上述开出板单元用于输出信号。

上述ac采样单元能够精确的采集电压及电流数据并发送至上述主控单元进行分析判断；上述液晶显示单元提供人机交付界面，通过按键操作，用于查看与预设定值、调阅时间记录、查看运行数据的开关状态。

请参照图2，第二方面，本申请实施例提供一种用于备自投的装置，包括设置在第一变电站d1和第二变电站d2之间的第一开关站k1、第二开关站k2、第三开关站k3、开关器k101、开关器k102、开关器k201、开关器k202、开关器k301和开关器k302；上述开关器k101、上述开关器k201、上述开关器k202、上述开关器k301和上述开关器k302均设置有断路器和用于备自投的主机；

该装置具有通信和测控功能，能使整个供配电系统有机地组合为一体，完全克服了传统常规微机型的备自投装置的缺点，利用现有成熟的自动化技术、通信技术和网络技术，现有电网调度自动化系统的稳定可靠运行，基础数据的采集完备，为网络备自投控制系统的实现提供了物质和技术基础。

其中，上述第一变电站d1与上述第一开关站k1连接，上述第一开关站k1设置开关器k101；

上述第一开关站k1与上述第二开关站k2连接，上述第一开关站k1设置开关器k102，上述第二开关站k2设置开关器k201；

上述第二开关站k2和上述第三开关站k3连接，上述第二开关站k2设置开关器k202，上述第三开关站k3设置开关器k301；

上述第三开关站k3与上述第二变电站d2连接，上述第三开关站k3设置开关器k302；

上述开关器k101设置低电压保护电路，上述开关器k102与上述开关器k201、上述开关器k201与上述开关器k301分别设置光纤纵差保护电路；

上述开关器k302设置备自投。

基于第二方面的一些实施例中，上述开关器k101、上述开关器k201、上述开关器k202、上述开关器k301、上述开关器k302中任意两个开关器通过通信单元连接。

使用时，将开关器k302设置为本地备自投功能，并拔掉开关器k302的网络通信线。若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸；开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能；若线路上出现故障时，两侧光纤纵差保护动作快速切除故障，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸，开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能。

需要说明的是，传统的常规微机型的备自投装置需要同时采集3台开关的电压、电流、开关状态等，由该装置来分析判断并作出正确的动作。采用电压作为失电判据，配合时间继电器单元完成简单的备自投装置的投切，因此其精确度差备自投为例，仅靠电压低来判断母线失电，很难避开电压互感器断线(pt二次断线)，或者类似于二次小母线空开偷跳产生的母线失电的假象，这时备自投就会因为母线失电而导致误动作。

鉴于此，本申请实施例提供一种用于备自投的装置，解决了常规备自投装置只能按照预定的操作逻辑实现备自投逻辑的自动投切，无法适应运行方式的改变，无法实现不同备自投模式的优化，及无法实现与其他装置的动作配合的问题。本申请实施例提供的装置在用于配网线路时，只要通过简单的配置就能够实现方便的、可靠的、高效的网络备自投和本地备自投两种功能。

请参照图2，第三方面，本申请提供一种用于备自投的方法，其特征在，应用于一种用于备自投的装置，上述方法包括以下步骤：

s102：若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸；

s103：开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能；

s104：若线路上出现故障时，两侧光纤纵差保护动作快速切除故障，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸，开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能。

基于第三方面的一些实施例中，上述若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸的步骤之前还包括：

s101：将开关器k302设置为本地备自投功能，并拔掉开关器k302的网络通信线。

综上，第一方面，本申请实施例提供一种一种用于备自投的主机，包括：主控单元、电源单元、通信单元、液晶显示单元、开入板单元、开出板单元和ac采样单元；上述主控单元分别与上述电源单元、上述通信单元、上述液晶显示单元、上述开入板单元、上述开出板单元、上述ac采样单元连接。该主机通过简单的配置即可以实现网络备自投功能。

第二方面，本申请实施例提供一种用于备自投的装置，包括设置在第一变电站d1和第二变电站d2之间的第一开关站k1、第二开关站k2、第三开关站k3、开关器k101、开关器k201、开关器k202和开关器k301；上述开关器k101、上述开关器k201、上述开关器k202、上述开关器k301和上述开关器k302均设置有断路器和权利要求1-6任一项上述的主机；其中，上述第一变电站d1与上述第一开关站k1连接，上述第一开关站k1设置开关器k101；上述第一开关站k1与上述第二开关站k2连接，上述第一开关站k1设置开关器k102，上述第二开关站k2设置开关器k201；上述第二开关站k2和上述第三开关站k3连接，上述第二开关站k2设置开关器k202，上述第三开关站k3设置开关器k301；上述第三开关站k3与上述第二变电站d2连接，上述第三开关站k3设置开关器k302；上述开关器k101设置低电压保护电路，上述开关器k102与上述开关器k201、上述开关器k201与上述开关器k301分别设置光纤纵差保护电路；上述开关器k302设置备自投。

第三方面，本申请提供一种用于备自投的方法，其特征在，应用于一种用于备自投的装置，上述方法包括以下步骤：若第一变电站d1出线跳闸，开关器k101开关启动低电压保护跳闸，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸；开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能；若线路上出现故障时，两侧光纤纵差保护动作快速切除故障，不通过网络通讯启动开关器k302开关合闸，开关器k302启动本地备自投功能可靠合闸，完成本地备自投功能。

传统的常规微机型的备自投装置需要同时采集3台开关的电压、电流、开关状态题。采用电压作为失电判据，配合时间继电器单元完成简单的备自投装置的投切，因此其精确度差备自投为例，仅靠电压低来判断母线失电，很难避开电压互感器断线(pt二次断线)，或者类似于二次小母线空开偷跳产生的母线失电的假象，这时备自投就会因为母线失电而导致误动作。本申请提供的备自投装置解决了常规备自投装置只能按照预定的操作逻辑实现备自投逻辑的自动投切，无法适应运行方式的改变，无法实现不同备自投模式的优化，及无法实现与其他装置的动作配合。备自投装置在用于配网线路时，只要通过简单的配置就能够实现方便的、可靠的、高效的网络备自投和本地备自投两种功能。

以上仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，对于本领域的技术人员来说，发明可以有各种更改和变化。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。