[發明專利]用于斷路器操作回路的雙CPU控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201110358075.3
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN102496901A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 秦貴鋒;刁義勇;張文杰;王函韻;王小仲;樓國強;唐明;黃志華;陳利恒
• 申請（專利權）人: 湖州電力局;上海思源弘瑞自動化有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理

技術領域

本發明涉及的是一種電力系統技術領域的裝置及方法，具體是一種用于斷路器操作回路的雙CPU控制系統及其控制方法。

背景技術

隨著經濟發展、社會進步、科技和信息化水平不斷提高以及全球資源和環境問題的日益突出，電網發展面臨新課題和新挑戰。依靠現代信息、通信和控制技術，積極發展智能電網，適應未來可持續發展的要求，已成為國際電力發展的現實選擇。作為智能電網建設的重要支撐，具有網絡化操控、數字化測量和狀態監測特征的智能化一次設備，為電力系統的安全穩定運行奠定了物質基礎，為優化電網的運行、調度提供充分的數據和調節手段。

高壓斷路器是發電廠、變電所一次系統中的重要電氣設備，它用來切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。電氣二次操作回路是對電氣一次設備進行操作控制的電路，是繼電保護的一個重要組成部分，二次回路的正確連接是繼電保護正確動作，防止誤動據動的物理保證。

傳統繼電保護的雙CPU控制，采用啟動電源+控制繼電器的方式，傳統采用控制啟動電源的方式，只有啟動電源給上以后，控制繼電器才能夠動作。而斷路器操作回路(操作箱)則采用繼電器接點直接操作的方式。由于傳統的操作箱并無CPU參與，故而沒有雙CPU控制的要求，更無相關的實現。隨著智能化變電站的建設，常規的“繼電保護+操作箱”的方式，將被數字化保護裝置+智能操作箱的方式所取代，即數字化保護裝置通過GOOSE報文的方式發送斷路器操作命令，智能操作箱接收到跳/合閘命令后，經過CPU邏輯判斷，控制相應回路的繼電器閉合，接通操作回路，實現對斷路器機構的控制。這種情況下，為了有效防止誤動據動現象發生，常規繼電保護的雙CPU控制，就落到了智能操作箱的身上。另外，智能變電站的狀態監測，對斷路器設備的智能化提出了新的要求，要求智能操作箱能夠對操作回路進行在線監測，檢測其工作狀態，包括接點粘死、據動及回路元件的損壞(燒斷或斷路)。

經過對現有技術的檢索發現：2009年6月南京南瑞繼保電氣有限公司的PCS-222B智能操作箱的《技術和使用說明書》中公開了一種功能全面的智能微機型操作箱及其實現方法，該PCS-222B智能操作箱仍是采用傳統的開放出口繼電器的正電源的方式。該方式在單相操作時，如果另外兩個無需操作的回路的控制繼電器接點粘死，則可能發生誤動的故障；另外，該方式無法利用傳動的方式來監測操作回路的接點粘死、據動及回路元件的損壞情況。

綜上所述，傳統的繼電保護采用的啟動電源+控制繼電器分別由兩個CPU控制的雙CPU方式，并不適用于數字化操作的智能操作箱，更不能滿足對操作回路的接點粘死、據動及回路元件的損壞情況進行在線監測的要求。現階段急需一種能夠滿足可靠的斷路器操作的同時，保證操作回路的正確自檢，杜絕誤動情況。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種用于斷路器操作回路的雙CPU控制系統及其控制方法，能夠提高操作回路的可靠防誤操作能力，同時滿足接點及回路元件監測的需要。與現有技術相比，本發明對于每一相的跳閘或合閘操作回路而言，同樣是兩個CPU分別控制兩個繼電器，并未增加回路的復雜性，而將原先的總啟動電源繼電器改由每個操作回路一個繼電器的方式，實現了相間操作的解耦，有效地防止保護動作時，因某非事故相的控制繼電器故障造成誤動事故，提高了系統的整體可靠性。本方法能夠滿足可靠的斷路器操作的同時，保證操作回路的正確自檢，杜絕誤動情況，為實現智能斷路器的狀態檢修提供了必要條件，保證了高壓斷路器的安全運行，提高了電力系統供電的可靠性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種用于斷路器操作回路的雙CPU控制系統，包括：分別帶有繼電器的兩個控制單元，其中：主、從控制單元分別與各自的繼電器直接連接并控制繼電器的動作，主控制單元通過CAN網與從控制單元相連接并傳輸動作信息，從控制單元與主繼電器的動作接點直接連接并監視動作狀態。

所述的主控制單元完成命令解析和包括跳閘動作和合閘動作結果的邏輯生成和輸出，該主控制單元包括：主解析模塊和主邏輯模塊，其中：主解析模塊完成保護命令的解析并輸出保護控制命令至主邏輯模塊，主邏輯模塊進行協議變換處理并輸出跳閘或合閘命令分別至主繼電器和CAN網絡。

所述的主繼電器完成按照主控制單元的控制執行相應的動作，即當保護跳閘則驅動相應的跳閘主繼電器，當保護合閘則驅動相應的合閘主繼電器。