[發明專利]一種開關量信號轉換裝置及方法

有效

• 申請號: 201210539324.3
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103036554A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 張雪松;顧益磊;張琦;李治兵
• 申請（專利權）人: 浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;北京博電新力電氣股份有限公司
• 主分類號: H03K19/14
• 分類號: H03K19/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及自動化控制技術領域，更具體的說，是涉及一種開關量信號轉換裝置及方法。

背景技術

電力系統在進行繼電保護數字仿真研究時，電力數字仿真系統和繼電保護系統之間由數量信號及種類眾多的開關量信號相連。開關量信號包括開關量輸入信號和開關量輸出信號。其中，電力數字仿真系統的開關量輸入信號通過開關量信號裝置轉換給繼電保護裝置，繼電保護裝置的開關量輸出信號通過開關量信號轉換裝置轉換給電力數字仿真系統。

電力仿真系統的開關量輸入信號和繼電保護系統開關量輸出信號之間的對應關系比較復雜，有一對一或者一對多，同相和反相邏輯等關系。同時，開關量輸入信號和開關量輸出信號有多種信號：有干接點，光耦信號。

在現有技術中，開關量信號轉換裝置功能比較單一，一般是由干接點轉為干接點，或是將電平信號轉換為干接點，轉換功能單一，轉換器件常用電磁式繼電器，轉換時間在數十毫秒級，轉換速度慢，達不到數字實時仿真的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種開關量信號轉換裝置及方法，以克服現有技術中，開關量信號轉換裝置轉換速度慢，達不到數字實時仿真的要求的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種開關量信號轉換裝置，包括：

依次連接的開關量信號轉換控制模塊、第一光電隔離耦合器和開關量信號輸出模塊；

接收至少一個開關量輸入信號，并將所述開關量輸入信號轉換為開關的電信號，依據所述開關的電信號驅動所述第一光電隔離耦合器通斷的所述開關量信號轉換控制模塊；

隔離驅動所述開關量信號輸出模塊，使所述開關量輸出模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的同相開關量輸出信號和反相開關量輸出信號的所述第一光電隔離耦合器。

優選地，所述開關量信號轉換控制模塊包括，

第一輸出端與所述第一光電隔離耦合器的第一輸入端相連，第二輸出端與恒流驅動電路的輸入端相連，接收至少一個所述開關量輸入信號，并將所述開關量輸入信號轉換為所述開關的電信號的開關量信號轉換控制電路；

輸入端與所述開關量信號轉換控制電路的第二輸出端相連，輸出端與所述第一光電隔離耦合器的第二輸入端相連，依據所述開關的電信號驅動第一光電隔離耦合器通斷的恒流驅動電路；

和，輸出端與所述開關量信號轉換控制電路的第一輸入端相連，為所述開關量信號轉換電路供電的第一電源。

優選地，所述開關量信號輸出模塊包括，

輸入端與所述第一光電隔離耦合器的第一輸出端相連，為光電隔離繼電器供電的第二直流電源。

優選地，所述開關量信號輸出模塊包括，

第一輸入端與所述第二直流電源的第一輸出端相連，第二輸入端與所述第二光電隔離耦合器的第一輸出端相連，由至少一個所述光電隔離繼電器依次串聯組成的同相光電隔離繼電器模塊，所述同相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的同相開關量輸出信號。

優選地，所述開關量信號輸出模塊包括，

輸入端與所述第一光電隔離耦合器的第二輸出端相連，第一輸出端連接所述同相光電隔離繼電器模塊，第二輸出端連接所述反相光電隔離繼電器模塊，對所述開關量輸入信號進行反相的第二光電隔離耦合器。

優選地，所述開關量信號輸出模塊包括，第一輸入端與所述第二直流電源的第二輸出端相連，第二輸入端與所述第二光電隔離耦合器的第二輸出端相連，由至少一個所述光電隔離繼電器依次串聯組成的反相光電隔離繼電器模塊，所述反相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的反相開關量輸出信號。

一種開關量信號轉換方法，包括：

開關量信號轉換控制模塊接收至少一個開關量輸入信號，并將所述開關量輸入信號轉換為開關的電信號，恒流驅動電路依據所述開關的電信號驅動所述第一光電隔離耦合器通斷；

所述第一光電隔離耦合器隔離驅動所述開關量信號輸出模塊，使所述開關量輸出模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的同相開關量輸出信號和反相開關量輸出信號。

優選地，所述開關量輸出模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的同相開關量輸出信號和反相開關量輸出信號，包括，

由至少一個所述光電隔離繼電器依次串聯組成的同相光電隔離繼電器模塊，所述同相光電隔離繼電器模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的同相開關量輸出信號。

優選地，所述開關量輸出模塊輸出與所述開關量輸入信號對應的同相開關量輸出信號和反相開關量輸出信號，包括，