一种电气联锁回路状态自适应识别方法及系统与流程

1.本发明涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种电气联锁回路状态自适应识别方法及系统。


背景技术：

2.变电站内设备的操作通常是指对断路器、隔离开关及接地刀闸等电气设备的操作。这些电气设备在变电站内相互间有逻辑关系，操作这些电气设备必须具有正确的先后次序和相应的逻辑条件。因此，为防止恶性误操作事故的发生必须采取可靠的防误闭锁措施来进行“五防”：防止误入带电间隔,防止误分、合断路器；防止带负荷误拉(合)隔离开关，防止带电合(拉)接地开关(接地线)，防止带接地开关(接地线)合断路器(隔离开关)。
3.目前，使用的防误闭锁装置主要有机械闭锁、电气闭锁、微机防误闭锁装置等三种闭锁。其中，电气闭锁是将断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的辅助触点接入电气操作电源回路构成的闭锁，其特点是没有过多的附属设备，外表十分简捷，操作简单、可靠，因此可通过具有完善的闭锁逻辑关系来防止误操作。
4.目前，电气联锁回路广泛的适用于目前主流设备机构上。如图1所示，电气联锁回路是串接于被控设备(如刀闸或地刀)控制回路中的一部分回路，主要由与被控设备有关的一次设备辅助接点(如常开接点或常闭接点)通过串联形成的二次回路。例如，刀闸控制回路中包含用于防误操作的电气联锁回路，且该电气联锁回路通常都由被控刀闸的相邻设备的辅助接点组成，即在刀闸控制回路中以相邻的地刀或及刀闸作为联锁对象，一旦联锁对象为合闸状态，则电气联锁回路就需断开，否则导致误操作。又如，地刀控制回路中包含用于防误操作的电气联锁回路，且该电气联锁回路通常都由被控地刀的相邻设备的辅助接点组成，即在地刀控制回路中以相邻的刀闸作为联锁对象，一旦联锁对象为合闸状态，则电气联锁回路就需断开，否则导致误操作。
5.然而，随着变电站运行年限增加，电气联锁回路辅助接点可靠性逐年下降，导致被控设备(如刀闸或地刀)无法遥控的缺陷频发。同时，随着变电站远程运维技术全面推广，若需要在调度监控中心远程实现被控设备(如刀闸或地刀)的远程控制，则对电气联锁回路的可靠性提出了更高的要求。
6.因此，为了解决上述问题，有必要对刀闸或地刀控制回路中的电气联锁回路故障进行在线快速监测并告警，为防止刀闸及地刀误及快速定位故障点操作提供依据，确保了操作安全。


技术实现要素：

7.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电气联锁回路状态自适应识别方法及系统，能快速监测刀闸或地刀控制回路中的电气联锁回路故障情况并告警，为防止刀闸及地刀误操作及快速定位故障点提供依据，确保了操作安全。
8.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电气联锁回路状态自适应识别
方法，用于刀闸控制回路或地刀控制回路中，所述方法包括以下步骤：
9.s1、在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，识别出刀闸控制回路或地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态，以及识别出该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息；其中，所述当前通电状态为通电正常或通电中断；
10.s2、将该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息进行赋值运算，并将运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态进行对比，且进一步根据对比结果，确定出该电气联锁回路为正常状态或异常状态。
11.其中，所述步骤s2具体包括：
12.通过预先设置分位信息赋值为0以及合位信息赋值为1的方式，得到该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息所对应的赋值，并将所得到的所有赋值进行逻辑运算，所得的值作为运算结果输出；
13.通过预先设置通电正常赋值为1以及通电中断赋值为0的方式，得到该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值；
14.若该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值相一致，则认定该电气联锁回路为正常状态；反之，若该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值不一致，则认定该电气联锁回路为异常状态。
15.其中，所述方法进一步包括：
16.在认定该电气联锁回路为异常状态时，进行故障告警。
17.其中，所述故障告警通过预先接入的告警led点亮或通过预设的变电站告警系统报警来实现。
18.本发明实施例还提供了一种电气联锁回路状态自适应识别系统，用于刀闸控制回路或地刀控制回路中，包括：
19.电气联锁回路数据识别单元，用于在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，识别出刀闸控制回路或地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态，以及识别出该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息；其中，所述当前通电状态为通电正常或通电中断；
20.电气联锁回路状态判断单元，用于将该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息进行赋值运算，并将运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态进行对比，且进一步根据对比结果，确定出该电气联锁回路为正常状态或异常状态。
21.其中，所述电气联锁回路状态判断单元包括：
22.第一运算模块，用于通过预先设置分位信息赋值为0以及合位信息赋值为1的方式，得到该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息所对应的赋值，并将所得到的所有赋值进行逻辑运算，所得的值作为运算结果输出；
23.第二运算模块，用于通过预先设置通电正常赋值为0以及通电中断赋值为1的方式，得到该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值；
24.对比判断模块，用于若该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值相一致，则认定该电气联锁回路为正常状态；反之，若该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值不一致，则认定该电气联锁回路为异常状态。
25.其中，还包括：
26.故障告警单元，用于在认定该电气联锁回路为异常状态时，进行故障告警。
27.其中，所述故障告警通过预先接入的告警led点亮或通过预设的变电站告警系统报警来实现。
28.其中，该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息均来自于预先设置的变电站综自系统，或均各自通过带节点开入的可编程控制器获得。
29.其中，该电气联锁回路的当前通电状态通过该电气联锁回路串接一监视继电器来实现的；其中，所述监视继电器，用于通过励磁使常开接点闭合来表征通电正常，或通过失磁使常开接点断开来表征通电中断。
30.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
31.本发明在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，识别出电气联锁回路的当前通电状态以及该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息，并将该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息进行赋值运算与该电气联锁回路的当前通电状态进行对比，用以快速确定出该电气联锁回路状态是否正常，从而能快速监测刀闸或地刀控制回路中的电气联锁回路故障情况并告警，为防止刀闸及地刀误操作及快速定位故障点提供依据，确保了操作安全。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
33.图1为现有技术中含有电气联锁回路的刀闸控制回路或地刀控制回路的电路结构连接示意图；
34.图2为本发明实施例提供的一种电气联锁回路状态自适应识别系统的结构示意图；
35.图3为本发明实施例提供的一种电气联锁回路状态自适应识别系统与监视继电器配合接入含有电气联锁回路的刀闸控制回路或地刀控制回路的电路结构连接示意图；
36.图4为本发明实施例提供的一种电气联锁回路状态自适应识别系统与变电站综自系统配合获得分合位信息的电路结构连接示意图；
37.图5为本发明实施例提供的一种电气联锁回路状态自适应识别系统与关联地刀及刀闸配合获得分合位信息的电路结构连接示意图；
38.图6为本发明实施例提供的一种电气联锁回路状态自适应识别方法的流程图。
具体实施方式
39.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
40.如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种电气联锁回路状态自适应识别系统，用于刀闸控制回路或地刀控制回路中，包括：
41.电气联锁回路数据识别单元1，用于在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，
识别出刀闸控制回路或地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态，以及识别出该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息；其中，所述当前通电状态为通电正常或通电中断；应当说明的是，分位信息表征某一关联地刀或刀闸处于分闸状态，合位信息表征某一关联地刀或刀闸处于合闸状态；
42.电气联锁回路状态判断单元2，用于将该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息进行赋值运算，并将运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态进行对比，且进一步根据对比结果，确定出该电气联锁回路为正常状态或异常状态。
43.应当说明的是，变电站内一次设备正常运行状态下，电气联锁回路内部任一节点故障，没有任何告警手段可以监测，只能在操作对应一次设备时发现。为此，通过引入监视继电器来实现对于电气联锁回路的监视。因此，电气联锁回路的当前通电状态通过该电气联锁回路串接一监视继电器k来实现的，如图3所示；其中，该监视继电器k用于通过励磁使常开接点闭合来表征通电正常，或通过失磁使常开接点断开来表征通电中断；监视继电器k带有延时用以躲避一次设备状态转换的过渡过程。
44.此时，当电气联锁回路全部导通时，监视继电器k处于励磁状态，其常开接点k-1闭合，输入本发明的电气联锁回路状态自适应识别系统中，用以逻辑判断(如，用二进制赋值为1)。当电气联锁回路中某一节点断开时，监视继电器k处于失磁状态，其常开接点k-1断开，输入本发明的电气联锁回路状态自适应识别系统中，用以逻辑判断(如，用二进制赋值为0)。
45.应当说明的是，由于变电站现有的监控系统已经全面采集了所有一次设备的实时状态信息，只需要通过一定通信协议与现有的监控系统通信并获取其对应的一次设备状态信息。因此，电气联锁回路中中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息均来自于预先设置的变电站综自系统，如图4所示。
46.当然，可以通过二次回路开入的形式实现，需要在本发明的电气联锁回路状态自适应识别系统与变电站内各个一次设备间隔就地控制柜之间敷设二次电缆，通过带节点开入的可编程控制器(未图示)连接关联地刀及刀闸获得一次状态，如图5所示。
47.在本发明实施例中，电气联锁回路状态判断单元2具体包括第一运算模块、第二运算模块和对比判断模块；其中，
48.第一运算模块，用于通过预先设置分位信息赋值为0以及合位信息赋值为1的方式，得到该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息所对应的赋值，并将所得到的所有赋值进行逻辑运算，所得的值作为运算结果输出；
49.第二运算模块，用于通过预先设置通电正常赋值为1以及通电中断赋值为0的方式，得到该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值；
50.对比判断模块，用于若该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值相一致，则认定该电气联锁回路为正常状态；反之，若该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值不一致，则认定该电气联锁回路为异常状态。
51.在一个实施例中，获得刀闸控制回路或地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态，其输入系统逻辑公式如下：
52.f
dzn
＝0(断)，f
dzn
＝1(通)；
53.f
ddn
＝0(断)，f
ddn
＝1(通)；
54.其中，f
dzn
表示第n把刀闸控制回路中电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值，f
ddn
表示第n把地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值。
55.获得一次设备的分合信息，其输入系统逻辑公式如下：
56.x
dzn
＝0(断)，x
dzn
＝1(通)；
57.x
ddn
＝0(断)，x
ddn
＝1(通)；
58.其中，x
dzn
表示某一地刀控制回路中电气联锁回路内第n把刀闸当前实际分合信息所对应的赋值，x
ddn
表示某一刀闸控制回路中电气联锁回路内第n把地刀当前实际分合信息所对应的赋值。
59.进一步，为了获得关联地刀及刀闸的电气联锁通断情况，需要刀闸或地刀进行逻辑运算，逻辑运算公式的依据是根据电气联锁二次回路图纸来确定，逻辑公式如下：
[0060][0061][0062]
其中，f
′
dzn
表示某一地刀控制回路中电气联锁回路内关联地刀的当前实际分合信息所对应的赋值进行赋值运算结果；f
′
ddn
表示某一刀闸控制回路中电气联锁回路内关联刀闸的当前实际分合信息所对应的赋值进行赋值运算结果；
·
表示为或运算符；表示取反运算。
[0063]
上述公式中，如果刀闸(地刀)n电气联锁与其中某一x变量无关，则该变量置1，即不参与逻辑运算，确保电气联锁逻辑运算值仅由图纸设计的相关刀闸地刀进行逻辑运行获得。
[0064]
通过两个不同源获得电气联锁回路通断情况相比较，如果相一致，则说明电气联锁回路正常；如果不一致，则说明电气联锁回路存在异常，需要检修人员进行消缺处理。相应的，逻辑判断公式如下：
[0065]
if[f
′
dzn
(f
′
ddn
)＝f
dzn
(f
ddn
)]＝0，则说明电气联锁回路存在异常，即异常状态；if[f
′
dzn
(f
′
ddn
)＝f
dzn
(f
ddn
)]＝1，则说明电气联锁回路正常，即正常状态。
[0066]
在本发明实施例中，该电气联锁回路状态自适应识别系统还包括：故障告警单元；该故障告警单元，用于在认定该电气联锁回路为异常状态时，进行故障告警；其中，故障告警通过预先接入的告警led点亮或通过预设的变电站告警系统报警来实现。
[0067]
由此可见，通过本发明的电气联锁回路状态自适应识别系统可以实现刀闸地刀电气联锁状态的实时监视，且不受运行方式变化影响，可靠性高。本发明的电气联锁回路状态自适应识别系统具备选线功能，能够识别电气联锁异常的支路。系统搭建所涉及的二次电缆、plc可编程继电器等均属于成熟产品，不存在技术壁垒，不受变电站环境影响。
[0068]
如图6所示，为本发明实施例中，提供的一种电气联锁回路状态自适应识别方法，该方法通过本发明实施例中的前述电气联锁回路状态自适应识别系统来实现并用于刀闸控制回路或地刀控制回路中，具体包括以下步骤：
[0069]
步骤s1、在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，识别出刀闸控制回路或地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态，以及识别出该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息；其中，所述当前通电状态为通电正常或通电中断；
[0070]
步骤s2、将该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息进行赋
值运算，并将运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态进行对比，且进一步根据对比结果，确定出该电气联锁回路为正常状态或异常状态。
[0071]
具体过程为，在步骤s1中，电气联锁回路状态自适应识别系统在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，识别出刀闸控制回路或地刀控制回路中电气联锁回路的当前通电状态是否通电正常，还识别出该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息。
[0072]
在步骤s2中，电气联锁回路状态自适应识别系统首先通过预先设置分位信息赋值为0以及合位信息赋值为1的方式，得到该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息所对应的赋值，并将所得到的所有赋值进行逻辑运算，所得的值作为运算结果输出；其次，通过预先设置通电正常赋值为1以及通电中断赋值为0的方式，得到该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值；最后，若判断出该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值相一致，则认定该电气联锁回路为正常状态；反之，若判断出该运算结果与该电气联锁回路的当前通电状态所对应的赋值不一致，则认定该电气联锁回路为异常状态。
[0073]
更进一步的，在认定该电气联锁回路为异常状态时，进行故障告警；其中，故障告警通过预先接入的告警led点亮或通过预设的变电站告警系统报警来实现。
[0074]
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0075]
本发明在刀闸控制回路或地刀控制回路正常运行时，识别出电气联锁回路的当前通电状态以及该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息，并将该电气联锁回路中所关联的地刀及刀闸的分位信息或合位信息进行赋值运算与该电气联锁回路的当前通电状态进行对比，用以快速确定出该电气联锁回路状态是否正常，从而能快速监测刀闸或地刀控制回路中的电气联锁回路故障情况并告警，为防止刀闸及地刀误操作及快速定位故障点提供依据，确保了操作安全。
[0076]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。
[0077]
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。