CN107918430B - 一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，包括开关、刀闸设备分闸位置接点、开关、刀闸设备合闸位置接点、设备运行初级检测模块、设备运行状态输入控制模块以及直流控制保护装置。通过设备运行初级检测模块可以判断出开关、刀闸设备分闸位置以及合闸位置是否处于正常运行状态，通过在设备运行初级检测模块的基础上，增加设备运行状态输入控制模块，回路无检修时，直流控制保护装置采用直流开关类设备分合闸位置信息，当相关设备状态信息输入回路异常或需检修维护时，通过对相应的控制模块的位置切换操作，进而将设备正确的位置信息送入直流控制保护装置中，实现设备开关量回路的在线检修。

Description

一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置

技术领域

本发明涉及电气工程直流控制保护领域，具体涉及一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置。

背景技术

高压、特高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。与交流输电工程相比，直流输电具有线路造价低、运行电能损耗小、传输节能效果显著、调节速度快、运行可靠性高等优点。由于直流输电系统输送容量大，直流异常闭锁将会对送受端电网的安全稳定运行造成不利的影响，因此最大限度的提高直流运行可靠性，消除导致直流输电系统闭锁的隐患不仅可以提高供电可靠性，而且可以提高电网的稳定性。

直流控制保护系统的安全稳定运行是确保直流输电系统正常运行的必要条件，与交流控制保护系统不同的是，直流控制保护系统众多逻辑运算需采用直流场开关、刀闸的分、合闸位置信息，若开关、刀闸状态信息输入回路故障将直接导致直流控制保护装置误动或拒动，进而导致直流系统异常闭锁，因此提高开关类设备开关量回路的可靠性、高效安全消除开关量回路故障至关重要。现阶段，工程上一般采用两种方案对直流开关量回路进行检修维护，一种是退出故障回路相关的直流控制保护装置且隔离故障回路后，对异常回路进行检查处理；另一种方案是在隔离故障回路且在与故障回路相关的直流控制保护程序中置数后，再进行故障检查处理。目前的这两种处理方式均存在一些问题，对于第一种方案而言，实际情况下至少需退出一套直流控制保护系统，这样降低了直流控制保护装置自身的可靠性，同时大大增加了直流控制保护系统丢失导致直流异常闭锁的风险；对于第二种方案而言，由于需要开展软件置数工作，不仅增加了人员误操作、漏操作带来的风险，而且大大降低了故障处置效率。此外，目前的这两种故障处理方式都无法完全解决人员故障处理、检修维护期间由于误操作等原因导致的直流控制保护系统误动、拒动的问题，无法真正实现开关量回路在线检修维护。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，以解决一次设备开关量输入回路异常导致直流控制保护装置可靠性降低的问题，避免开关量输入回路检修维护异常导致直流控制保护装置误动、拒动的隐患。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，包括开关、刀闸设备分闸位置接点、开关、刀闸设备合闸位置接点、设备运行初级检测模块、设备运行状态输入控制模块以及直流控制保护装置；其中，

所述设备运行初级检测模块包括第一非门逻辑单元、第一与门逻辑单元、第二非门逻辑单元、第二与门逻辑单元、异或门逻辑单元以及开关、刀闸设备位置信息正常指示器；其中，开关、刀闸设备分闸位置接点的信号输出端分别和第一与门逻辑单元以及第二非门逻辑单元的信号输入端相连接；开关、刀闸设备合闸位置接点的信号输出端分别和第一非门逻辑单元以及第二与门逻辑单元的信号输入端相连接；第二非门逻辑单元的信号输出端和第二与门逻辑单元的信号输入端相连接，第一非门逻辑单元的信号输出端和第一与门逻辑单元的信号输入端相连接，第一与门逻辑单元以及第二与门逻辑单元的信号输出端均和异或门逻辑单元的信号输入端相连接，异或门逻辑单元的信号输出端和开关、刀闸设备位置信息正常指示器相连接；

所述设备运行状态输入控制模块包括设备运行状态输入控制开关、第三与门逻辑单元、第四与门逻辑单元、第一或非门逻辑单元以及第二或非门逻辑单元；其中，设备运行状态输入控制开关设置有正常接点、强置分位接点以及强置合位接点；正常接点的信号输出端分别和第三与门逻辑单元以及第四与门逻辑单元的信号输入端相连接，第一与门逻辑单元的信号输出端和第四与门逻辑单元的信号输入端相连接，第二与门逻辑单元的信号输出端和第三与门逻辑单元的信号输入端相连接；强置分位接点的信号输出端和第一或非门逻辑单元的信号输入端相连接，第一或非门逻辑单元的信号输入端还和第三与门逻辑单元的信号输出端相连接，第一或非门逻辑单元的信号输出端和直流控制保护装置的信号输入端相连接；强置合位接点的信号输出端和第二或非门逻辑单元的信号输入端相连接，第二或非门逻辑单元的信号输入端还和第四与门逻辑单元的信号输出端相连接，第四与门逻辑单元的信号输入端还和第一与门逻辑单元的信号输出端相连接，第二或非门逻辑单元的信号输出端和直流控制保护装置的信号输入端相连接；直流控制保护装置的信号输入端相连接还和第四与门逻辑单元的信号输出端相连接。

所述第三与门逻辑单元的信号输出端还和开关、刀闸设备合闸指示器相连接。

所述第四与门逻辑单元的信号输出端还和开关、刀闸设备分闸指示器相连接。

所述开关、刀闸设备位置信息正常指示器，开关、刀闸设备合闸指示器以及开关、刀闸设备合闸指示器均为声光灯。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本实施例提供的实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置通过设备运行初级检测模块可以判断出开关、刀闸设备分闸位置以及合闸位置是否处于正常运行状态，而同时，通过在设备运行初级检测模块的基础上，增加设备运行状态输入控制模块，回路无检修时，直流控制保护装置采用直流开关类设备分合闸位置信息，当相关设备状态信息输入回路异常或需检修维护时，通过对相应的控制单元模块的位置切换操作，进而将设备正确的位置信息送入直流控制保护装置中，同时将故障回路与运行的直流控制保护装置隔离，从而实现设备开关量回路的在线检修。也就是说，本装置无需退出故障回路相关的直流控制保护装置，也无需开展软件置数工作。通过对单个控制模块的切换操作即可为直流控制保护装置提供现场开关类设备正确的运行状态信息，解决了一次设备开关量输入回路异常导致直流控制保护装置可靠性降低的问题，避免了开关量输入回路检修维护异常导致直流控制保护装置误动、拒动的隐患，提高了直流控制保护装置运行可靠性，降低了直流控制保护装置异常丢失导致直流输电系统闭锁的风险。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置回路处理逻辑图；

图2为可实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置整体构造示意图；

图中：100、设备运行初级检测模块；200、设备运行状态输入控制模块；300、开关、刀闸设备分闸位置接点；400、开关、刀闸设备合闸位置接点；500、直流控制保护装置；10、第一非门逻辑单元；11、第一与门逻辑单元；12、第二非门逻辑单元；13、第二与门逻辑单元；14、异或门逻辑单元；15、开关、刀闸设备位置信息正常指示器；20、设备运行状态输入控制开关；21、第三与门逻辑单元；22、第四与门逻辑单元；23、第一或非门逻辑单元；24、第二或非门逻辑单元；25、开关、刀闸设备合闸指示器；26、开关、刀闸设备分闸指示器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

参阅图1所示，为本实施例提供的可实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置回路处理逻辑图，该装置包括开关、刀闸设备分闸位置接点300、开关、刀闸设备合闸位置接点400、设备运行初级检测模块100、设备运行状态输入控制模块200以及直流控制保护装置500。由于直流控制保护装置500为现有技术，因此在本实施例中就不在详细其具体的构造以及工作原理。

其中，该设备运行初级检测模块100包括第一非门逻辑单元10、第一与门逻辑单元11、第二非门逻辑单元12、第二与门逻辑单元13、异或门逻辑单元14以及开关、刀闸设备位置信息正常指示器15。其中，开关、刀闸设备分闸位置接点300的信号输出端分别和第一与门逻辑单元11以及第二非门逻辑单元12的信号输入端相连接；开关、刀闸设备合闸位置接点400的信号输出端分别和第一非门逻辑单元10以及第二与门逻辑单元13的信号输入端相连接；第二非门逻辑单元12的信号输出端和第二与门逻辑单元13的信号输入端相连接，第一非门逻辑单元10的信号输出端和第一与门逻辑单元11的信号输入端相连接，第一与门逻辑单元11以及第二与门逻辑单元13的信号输出端均和异或门逻辑单元14的信号输入端相连接，异或门逻辑单元14的信号输出端和开关、刀闸设备位置信息正常指示器15相连接。如此，在正常运行情况下，即所有开关类设备运行状态信息输入回路无故障、无检修维护工作，开关、刀闸设备分闸位置接点300和开关、刀闸设备合闸位置接点400只能是二选一闭合，此时，开关、刀闸设备位置信息正常指示器15就会正常工作，提醒维修检护人员设备正常运行。

而该设备运行状态输入控制模块200包括设备运行状态输入控制开关20、第三与门逻辑单元21、第四与门逻辑单元22、第一或非门逻辑单元23以及第二或非门逻辑单元24；其中，设备运行状态输入控制开关20设置有正常接点、强置分位接点以及强置合位接点；正常接点的信号输出端分别和第三与门逻辑单元21以及第四与门逻辑单元22的信号输入端相连接，第一与门逻辑单元11的信号输出端和第四与门逻辑单元22的信号输入端相连接，第二与门逻辑单元13的信号输出端和第三与门逻辑单元21的信号输入端相连接；强置分位接点的信号输出端和第一或非门逻辑单元23的信号输入端相连接，第一或非门逻辑单元23的信号输入端还和第三与门逻辑单元21的信号输出端相连接，第一或非门逻辑单元23的信号输出端和直流控制保护装置500的信号输入端相连接；强置合位接点的信号输出端和第二或非门逻辑单元24的信号输入端相连接，第二或非门逻辑单元24的信号输入端还和第四与门逻辑单元22的信号输出端相连接，第四与门逻辑单元22的信号输入端还和第一与门逻辑单元11的信号输出端相连接，第二或非门逻辑单元24的信号输出端和直流控制保护装置500的信号输入端相连接；直流控制保护装置500的信号输入端相连接还和第三与门逻辑单元21以及第四与门逻辑单元22的信号输出端相连接。

也就是说，通过在设备运行初级检测模块100的基础上增加设备运行状态输入控制模块200，而在具体的工程实际应用中，设备运行状态输入控制模块200都是相互独立且与直流控制保护装置逻辑运算的开关类设备一一对应，如图2所示，通过对相应的开关类设备的单个设备运行状态输入控制开关20的位置状态信息的切换操作进而实现开关量回路的在线检修维护，进而解决一次设备开关量输入回路异常导致直流控制保护装置可靠性降低的问题，避免开关量输入回路检修维护异常导致直流控制保护装置误动、拒动的隐患，其具体实现过程如下：

正常运行时，设备运行状态输入控制开关20处于正常位置，此时设备运行状态输入控制开关20不输出强置合位、强置分位信息，第一或非门逻辑单元23和第二或非门逻辑单元24的输入信号均为低电平，第一或非门逻辑单元23和第二或非门逻辑单元24同样输出低电平，不影响直流控制保护装置500的正常运行，直流控制保护装置装置通过设备第三与门逻辑单元21、第四与门逻辑单元22获取一次设备的运行状态。若此时一次设备处于分闸位置，即开关、刀闸设备分闸位置接点300为闭合状态，开关、刀闸设备分闸状态信息则通过第三与门逻辑单元21输入至直流控制保护装置500中。同理，若此时一次设备处于合闸位置，即开关、刀闸设备合闸位置接点400为闭合状态，开关、刀闸设备合闸状态信息则通过第四与门逻辑单元22输入至直流控制保护装置500中。

当一次设备位置输入回路故障或检修时，此时运维人员将此设备运行状态输入控制开关20强置和现场一次设备实际运行状态一致的位置，即若设备在合闸状态，则将设备运行状态输入控制开关20调整至强置合位，从而输出为强置合闸位置信号，第二或非门逻辑单元24输入高电平，故输出合闸位置信号即高电平至直流保护装置中，从而使得一次设备处于合闸位置；同理，若设备在分闸状态，则将设备运行状态输入控制开关20调整至强置分位，第一或非门逻辑单元21输入高电平，故输出分闸位置信号即高电平至直流保护装置500中，从而使得一次设备处于分闸位置。

由上述分析可知，本实施例提供的实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置通过设备运行初级检测模块100可以判断出开关、刀闸设备分闸位置以及合闸位置是否处于正常运行状态，而同时，通过在设备运行初级检测模块100的基础上，增加设备运行状态输入控制模块200，一次设备位置输入回路无检修时，直流控制保护装置500采用直流开关类设备分合闸位置信息，当相关设备状态信息输入回路异常或需检修维护时，通过对相应的设备运行状态输入控制开关20的位置切换操作，进而将设备正确的位置信息送入直流控制保护装置中，同时将故障回路与运行的直流控制保护装置隔离，从而实现设备开关量回路的在线检修，也就是说，本装置无需退出故障回路相关的直流控制保护装置，也无需开展软件置数工作。通过对单个设备运行状态输入控制开关20的切换操作即可为直流控制保护装置500提供现场开关类设备正确的运行状态信息，解决了一次设备开关量输入回路异常导致直流控制保护装置可靠性降低的问题，避免了开关量输入回路检修维护异常导致直流控制保护装置误动、拒动的隐患，提高了直流控制保护装置运行可靠性，降低了直流控制保护装置异常丢失导致直流输电系统闭锁的风险。

同时，如图2所示，由于设备运行状态输入控制模块200都是相互独立且与直流控制保护装置逻辑运算的开关类设备一一对应，工程实际中可分别操作且相互无关联关系。单个设备运行状态控制模块由3个状态组成，分别是正常、强置分位、强置合位，通过对单个设备运行状态输入控制模块200的切换操作即可实现将设备运行状态信息送入直流控制保护装置中，以确保直流控制保护系统的安全稳定运行。

作为本实施例的一种优选，上述的第三与门逻辑单元21的信号输出端还和开关、刀闸设备合闸指示器25相连接。该第四与门逻辑单元22的信号输出端还和开关、刀闸设备分闸指示器26相连接。如此，当某个开关或刀闸分合闸回路异常或需检修时，需将对应的设备运行状态输入控制模块200的设备运行状态输入控制开关20由正常状态切换至与现场设备实际运行状态一致的位置，如图2所示，如实际运行中开关为分闸位置，则此时将设备运行状态输入控制开关20的运行状态由正常状态切换至强置分闸位置，开关、刀闸设备分闸指示器25则可以发出强置分闸位置报警信息，以提醒检修维护人员禁止改变直流输电系统的运行方式；若实际运行中开关为合闸位置，则将设备运行状态输入控制开关20的运行状态控制模块由正常状态切换至强置合闸位置，开关、刀闸设备合闸指示器则可以发出强置合闸位置报警信息，以提醒检修维护人员禁止改变直流输电系统的运行方式。经过此操作后，一方面实现了将故障回路和运行的直流控制保护装置隔离，故障回路的检修维护工作不会影响到在运的直流控制保护装置；另一方面实现了将设备的正确运行状态信息送入到了直流控制保护装置中，不存在因开关量输入回路故障导致直流控制保护系统单套运行的问题。

具体地，上述的开关、刀闸设备位置信息正常指示器15，开关、刀闸设备合闸指示器25以及开关、刀闸设备合闸指示器26均为声光灯，以及时地提醒检修维护人员。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，其特征在于，包括开关、刀闸设备分闸位置接点，开关、刀闸设备合闸位置接点，设备运行初级检测模块，设备运行状态输入控制模块以及直流控制保护装置；其中，

所述设备运行初级检测模块包括第一非门逻辑单元、第一与门逻辑单元、第二非门逻辑单元、第二与门逻辑单元、异或门逻辑单元以及开关、刀闸设备位置信息正常指示器；其中，开关、刀闸设备分闸位置接点的信号输出端分别和第一与门逻辑单元以及第二非门逻辑单元的信号输入端相连接；开关、刀闸设备合闸位置接点的信号输出端分别和第一非门逻辑单元以及第二与门逻辑单元的信号输入端相连接；第二非门逻辑单元的信号输出端和第二与门逻辑单元的信号输入端相连接，第一非门逻辑单元的信号输出端和第一与门逻辑单元的信号输入端相连接，第一与门逻辑单元以及第二与门逻辑单元的信号输出端均和异或门逻辑单元的信号输入端相连接，异或门逻辑单元的信号输出端和开关、刀闸设备位置信息正常指示器相连接；

所述设备运行状态输入控制模块包括设备运行状态输入控制开关、第三与门逻辑单元、第四与门逻辑单元、第一或非门逻辑单元以及第二或非门逻辑单元；其中，设备运行状态输入控制开关设置有正常接点、强置分位接点以及强置合位接点；正常接点的信号输出端分别和第三与门逻辑单元以及第四与门逻辑单元的信号输入端相连接，第一与门逻辑单元的信号输出端和第四与门逻辑单元的信号输入端相连接，第二与门逻辑单元的信号输出端和第三与门逻辑单元的信号输入端相连接；强置分位接点的信号输出端和第一或非门逻辑单元的信号输入端相连接，第一或非门逻辑单元的信号输入端还和第三与门逻辑单元的信号输出端相连接，第一或非门逻辑单元的信号输出端和直流控制保护装置的信号输入端相连接；强置合位接点的信号输出端和第二或非门逻辑单元的信号输入端相连接，第二或非门逻辑单元的信号输入端还和第四与门逻辑单元的信号输出端相连接，第四与门逻辑单元的信号输入端还和第一与门逻辑单元的信号输出端相连接，第二或非门逻辑单元的信号输出端和直流控制保护装置的信号输入端相连接；直流控制保护装置的信号输入端相连接还和第四与门逻辑单元的信号输出端相连接。

2.如权利要求1所述的实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，其特征在于，所述第三与门逻辑单元的信号输出端还和开关、刀闸设备合闸指示器相连接。

3.如权利要求1或2所述的实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，其特征在于，所述第四与门逻辑单元的信号输出端还和开关、刀闸设备分闸指示器相连接。

4.如权利要求3所述的实现开关量回路在线检修的直流控制保护装置，其特征在于，所述开关、刀闸设备位置信息正常指示器，开关、刀闸设备合闸指示器以及开关、刀闸设备合闸指示器均为声光灯。