[發明專利]一種用于水電廠計算機監控系統的狀態監測系統及方法

有效

• 申請號: 201410643605.2
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104391501B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 鄒桂麗;魏加富;王輝斌
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種用于水電廠計算機監控系統的狀態監測系統及方法。

背景技術

水電廠計算機監控系統是水電廠設備控制核心，是水電廠實現源網協調控制的關鍵設備。隨著無人值班、少人值守工作的深入以及電網對水電廠源網協調能力的要求越來越高，水電廠計算機監控系統的重要性越來越明顯。一旦水電廠計算機監控系統故障將嚴重影響水電廠設備安全甚至威脅電網安全。

目前還沒有專門針對水電廠計算機監控系統開發的集測試分析于一體的系統。現有技術無法完成溫度量保護回路的測試；開關量和模擬量保護回路的測試也只有個別系統有此附加功能；SOE分辨率測試一般使用單獨的開關量通道測試儀完成測試，且通道數量少，操作不方便，不能實現程序輸出。

因此，為保證水電廠計算機監控系統狀態良好必須開展水電廠計算機監控系統測試分析,為實現水電廠計算機監控系統狀態評價提供基礎數據。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于水電廠計算機監控系統的狀態監測系統及方法，該用于水電廠計算機監控系統的狀態監測系統及方法易于實施，能實現多項測試及監控功能。

發明的技術解決方案如下：

一種用于水電廠計算機監控系統的狀態監測系統，由負責數據采集和控制輸出的前置機和負責數據分析和發出控制指令的控制分析機組成；前置機與分析機通信連接；

前置機包含主控板和信號調理電路；

主控板為基于DSP控制器的數據采集、控制和實時處理系統；

信號調理電路配置有：

(1)32路獨立的高速光隔離開關量輸出通道,采用貼片安裝式高速小型4腳光耦合式MOSFET繼電器；最多能同時輸出32路開關量，用于SOE分辨率測試和開關量保護回路測試；

(2)4路獨立的電阻輸出通道；(4個電阻輸出通道)

電阻輸出通道為4個相同的、相互隔離的、由電阻構成的程序控制繼電器切換電阻網絡；每一個電阻輸出通道包括N個依次串接的電阻和對應控制該N個電阻的N個繼電器；N≥2；N個依次串接的電阻形成的2個端部即為電阻輸出通道的2個引出端子；主控板上的DSP通過鎖存與驅動電路(現有技術)控制每一個繼電器；當某一個繼電器動作，則與之對應的電阻由于常開觸點的接通而被短路；否則，某一個繼電器不動作時，該繼電器對應的電阻作為有效電阻接入到該電阻輸出通道中；(這里的電阻輸出通道，事實上為精密的可變電阻。若要實現這一功能且不受使用條件的限制，可采用傳統的可調精密電位器，也可采用繼電器切換的加權電阻結構。前者實現簡單，但指示困難且不易程序控制。后者實現較為困難、體積較大，但可以精確實現電阻阻值的程序控制。考慮到使用者的方便，在本案中采用的是后者方案。電阻的可控范圍為0～255.5歐，可控步長為0.5歐。)電阻輸出通道用于校驗計算機監控系統測溫通道的準確性以及溫度量保護回路的測試；這里的電阻采用精密電阻，精度為0.5歐。

具體工作過程為：首先，原始的測溫過程是基于熱敏電阻與溫度的對應關系實現的，計算機監控系統首先采集到包含有熱敏電阻的電阻橋輸出的電流信號再換算為溫度值，而在本發明的狀態監測系統中，將前述的電流信號引過來通過這里的一條電阻輸出通道，實現對這個電流的檢測，以驗證計算機監控系統的測溫通道的準確性；實際上每一個電阻輸出通道就相當于一個阻值可調的測量電阻。

(3)4路獨立的光隔離開關量輸入通道：采用光耦合器件(6N136或6N137)作為其輸入級；開關量輸入通道用于將現場的開關量信號引入測試分析系統，用于開關量保護回路以及監控系統功率調節性能、監控系統功能和性能測試分析；

(4)4路獨立的4～20mA電磁隔離式模擬電流信號輸出通道：采用一體化磁電隔離型模塊；電流輸出通道輸出4路4～20mA信號，用于模擬量通道檢測、模擬量保護回路測試、計算機監控系統畫面刷新時間測試、監控系統功率調節性能測試；

(5)1路0～10V電磁隔離式模擬電壓信號輸出通道：采用一體化磁電隔離型模塊和功率運算放大器；輸出的電壓信號用于模擬量通道檢測、模擬量保護回路測試、計算機監控系統畫面刷新時間測試、監控系統功率調節性能測試等監控系統功能和性能測試分析；

(6)4路獨立的4～20mA電磁隔離式模擬電流信號輸入通道，采用一體化磁電隔離型精密模塊。模擬電流輸入通道將現場4～20mA的電流輸入信號引入測試分析系統，用于模擬量保護回路測試、計算機監控系統畫面刷新時間測試、監控系統功率調節性能測試；