專利名稱：用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，屬于電力系統(tǒng)培訓技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)培訓技術(shù)中，調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)是兩個獨立的培訓系統(tǒng)，前者是一套軟件，用于調(diào)度人員的培訓；后者是一套硬件，用于繼電保護、自動化和檢修人員的培訓。兩者沒有聯(lián)系。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對工作人員的素質(zhì)和技能要求不斷提高，人員分工日益朝著“大系統(tǒng)和大運行”方向發(fā)展。因此，在培訓方面迫切需要一種調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)聯(lián)合培訓的手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，綜合調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)各自的功能，對電網(wǎng)工作人員進行全面培訓。本發(fā)明提出的用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，包括通信卡，通過計算機上的并行總線接收調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果， 并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的上述計算機對大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)，同時接收來自繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果，并將繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。上述聯(lián)通培訓裝置中，所述的通信卡包括程序存儲器，用于存儲中央處理器的程序代碼，程序存儲器與中央處理器相連接；數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲中央處理器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器與中央處理器相連接；并行總線接口控制器，用于根據(jù)計算機并行總線協(xié)議，接收或發(fā)送計算機與中央處理器的之間的通信數(shù)據(jù)，并行總線接口控制器與中央處理器相連接；中央處理器，用于通過并行總線接口控制器接收調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡控制器，同時通過網(wǎng)絡控制器和光信號收發(fā)器接收繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線接口控制器發(fā)送至計算機；網(wǎng)絡控制器，用于將中央處理器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡協(xié)議后，發(fā)送至光信號收發(fā)器，同時接受光信號收發(fā)器的信號，并發(fā)送至中央處理器，網(wǎng)絡控制器與中央處理器相連接；光信號收發(fā)器，用于將網(wǎng)絡控制器的電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將光信號發(fā)送至信號分配器，同時將接收自信號分配器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送至網(wǎng)絡控制器，光信號收發(fā)器與信號分配器相連接。上述聯(lián)通培訓裝置中，所述的信號分配器包括電源模塊，用于為信號分配器提供電源；通訊模塊，用于接收通信卡中光信號收發(fā)器的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號， 將電信號經(jīng)過自定義總線發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，同時通過自定義總線接受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電信號，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，發(fā)送至通信卡中的光信號收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將來自通訊模塊的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將該模擬信號發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器，將來自繼電保護培訓系統(tǒng)的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送至通訊模塊；電源模塊、通訊模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開關(guān)量轉(zhuǎn)換器分別通過自定義總線相連接。本發(fā)明提出的用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，利用原有的調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模擬和繼電保護培訓系統(tǒng)對變電站內(nèi)的繼電保護裝置仿真模擬，同時利用系統(tǒng)中開放的通訊協(xié)議，在調(diào)度培訓系統(tǒng)和繼電保護培訓系統(tǒng)之間設(shè)置一個聯(lián)通培訓裝置，將繼電保護培訓系統(tǒng)的功能嵌入調(diào)度培訓系統(tǒng)之中，形成聯(lián)合統(tǒng)一的新型仿真系統(tǒng)。不但使電網(wǎng)工作人員了解大規(guī)模電力系統(tǒng)的動態(tài)特性，而且了解大規(guī)模電力系統(tǒng)中某些關(guān)鍵設(shè)備(繼電保護裝置)的運行過程，將繼電保護裝置仿真模擬得到的開關(guān)信息傳遞給調(diào)度培訓系統(tǒng)，調(diào)度培訓系統(tǒng)利用這些開關(guān)信息立即調(diào)整大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)， 達到更加真實的培訓效果，而且提高了電網(wǎng)工作人員的素質(zhì)以及對電網(wǎng)調(diào)度、繼電保護、自動化和檢修等方面的技能。


圖1本發(fā)明用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2本發(fā)明聯(lián)通培訓裝置中通信卡的結(jié)構(gòu)框圖。圖3本發(fā)明聯(lián)通培訓裝置中信號分配器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出的用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括通信卡，通過計算機上的并行總線接收調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果， 并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的上述計算機對大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)，同時接收來自繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果，并將繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓裝置中，通信卡的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，包括程序存儲器，用于存儲中央處理器的程序代碼，程序存儲器與中央處理器相連接；數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲中央處理器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器與中央處理器相連接；并行總線接口控制器，用于根據(jù)計算機并行總線協(xié)議，接收或發(fā)送計算機與中央處理器的之間的通信數(shù)據(jù)，并行總線接口控制器與中央處理器相連接；中央處理器，用于通過并行總線接口控制器接收調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡控制器，同時通過網(wǎng)絡控制器和光信號收發(fā)器接收繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線接口控制器發(fā)送至計算機；網(wǎng)絡控制器，用于將中央處理器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡協(xié)議后，發(fā)送至光信號收發(fā)器，同時接受光信號收發(fā)器的信號，并發(fā)送至中央處理器，網(wǎng)絡控制器與中央處理器相連接；光信號收發(fā)器，用于將網(wǎng)絡控制器的電信號轉(zhuǎn)換成光信號后，將光信號發(fā)送至信號分配器，同時將接收自信號分配器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送至網(wǎng)絡控制器，光信號收發(fā)器與信號分配器相連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓裝置中，信號分配器的結(jié)構(gòu)框圖如圖3上述，包括電源模塊，用于為信號分配器提供電源；通訊模塊，用于接收通信卡中光信號收發(fā)器的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號， 將電信號經(jīng)過自定義總線發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，同時通過自定義總線接受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電信號，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，發(fā)送至通信卡中的光信號收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將來自通訊模塊的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將該模擬信號發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器，將來自繼電保護培訓系統(tǒng)的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送至通訊模塊；電源模塊、通訊模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開關(guān)量轉(zhuǎn)換器分別通過自定義總線相連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓裝置，采用調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)進行仿真模擬。本發(fā)明采用的調(diào)度培訓系統(tǒng)由國電南瑞科技股份公司提出，是一套成熟的調(diào)度培訓系統(tǒng)。采用繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)進行仿真模擬。本發(fā)明采用的繼電保護培訓系統(tǒng)(DDRTS) 是由北京殷圖仿真技術(shù)有限公司提出，已在國內(nèi)得到廣泛應用；在調(diào)度培訓系統(tǒng)和繼電保護培訓系統(tǒng)之間設(shè)置一個聯(lián)通裝置。調(diào)度培訓系統(tǒng)通過聯(lián)通培訓裝置將仿真模擬得到的電壓和電流量傳遞給繼電保護培訓系統(tǒng)，繼電保護培訓系統(tǒng)利用電壓和電流量對原有的培訓系統(tǒng)狀態(tài)進行修正，使其更加符合大系統(tǒng)的運行特點。繼電保護培訓系統(tǒng)通過聯(lián)通培訓裝置將繼電保護裝置仿真模擬得到的開關(guān)信息傳遞給調(diào)度培訓系統(tǒng)，調(diào)度培訓系統(tǒng)利用這些開關(guān)信息立即調(diào)整大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，達到更加真實的培訓效果。本發(fā)明的聯(lián)通培訓裝置中，信號分配器的電源模塊，用于為信號分配器提供電源， 輸入為220伏交流電壓，輸出為正5伏、正負15伏和正負M伏直流電壓。
本發(fā)明提出的聯(lián)通培訓裝置的一個實施例中，通信卡所用的主要部件如下中央處理器采用美國TI公司的數(shù)字信號處理器(DSP)，型號為TMS320DM642 ；程序存儲器采用美國SST公司型號為SST39VF040的快速存儲器；數(shù)據(jù)存儲器采用美國Microchip公司型號為93LC66B的可電擦除的快速存儲器；并行總線接口控制器采用美國PLX公司型號為PEX8112的接口芯片；網(wǎng)絡控制器采用美國DAVIC0M公司型號為DM9000A的太網(wǎng)接口芯片；光信號收發(fā)器采用中國武漢靈創(chuàng)公司的多模收發(fā)器，型號為L-TR0323。信號分配器所用的主要部件如下通訊模塊分別采用美國TI公司型號為TMS320VC33的數(shù)字信號處理器(DSP)；美國DAVIC0M公司型號為DM9000A的太網(wǎng)接口芯片以及中國武漢靈創(chuàng)公司型號為L-TR0323 的多模收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用美國BB公司的16位精度的數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片，型號為 DAC7744E ；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器采用美國TI公司芯片，型號為74LVC16244 ；電源模塊采用美國TI公司型號為TPS54310PWP的電源芯片。
權(quán)利要求
1.一種用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，其特征在于該裝置包括通信卡，通過計算機上的并行總線接收調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的上述計算機對大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)，同時接收來自繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果，并將繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)通培訓裝置，其特征在于其中所述的通信卡包括 程序存儲器，用于存儲中央處理器的程序代碼，程序存儲器與中央處理器相連接； 數(shù)據(jù)存儲器，用于存儲中央處理器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲器與中央處理器相連接；并行總線接口控制器，用于根據(jù)計算機并行總線協(xié)議，接收或發(fā)送計算機與中央處理器的之間的通信數(shù)據(jù)，并行總線接口控制器與中央處理器相連接；中央處理器，用于通過并行總線接口控制器接收調(diào)度培訓系統(tǒng)對大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡控制器，同時通過網(wǎng)絡控制器和光信號收發(fā)器接收繼電保護培訓系統(tǒng)對繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果通過并行總線接口控制器發(fā)送至計算機；網(wǎng)絡控制器，用于將中央處理器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡協(xié)議后，發(fā)送至光信號收發(fā)器， 同時接受光信號收發(fā)器的信號，并發(fā)送至中央處理器，網(wǎng)絡控制器與中央處理器相連接；光信號收發(fā)器，用于將網(wǎng)絡控制器的電信號轉(zhuǎn)換成光信號后，將光信號發(fā)送至信號分配器，同時將接收自信號分配器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送至網(wǎng)絡控制器，光信號收發(fā)器與信號分配器相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)通培訓裝置，其特征在于其中所述的信號分配器包括 電源模塊，用于為信號分配器提供電源；通訊模塊，用于接收通信卡中光信號收發(fā)器的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，將電信號經(jīng)過自定義總線發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器，同時通過自定義總線接受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的電信號， 將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，發(fā)送至通信卡中的光信號收發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將來自通訊模塊的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將該模擬信號發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)；開關(guān)量轉(zhuǎn)換器，將來自繼電保護培訓系統(tǒng)的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送至通訊模塊；電源模塊、通訊模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開關(guān)量轉(zhuǎn)換器分別通過自定義總線相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電力培訓中調(diào)度培訓和繼電保護培訓的聯(lián)通培訓裝置，屬于電力系統(tǒng)培訓技術(shù)領(lǐng)域。包括通信卡，通過并行總線接收大電網(wǎng)系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將該模擬結(jié)果發(fā)送至信號分配器，同時接收來自信號分配器的繼電保護系統(tǒng)的模擬結(jié)果，并將該模擬結(jié)果通過并行總線發(fā)送至計算機；信號分配器，將接收的大電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至繼電保護培訓系統(tǒng)，同時經(jīng)繼電保護培訓系統(tǒng)的仿真模擬結(jié)果發(fā)送至通信卡；通信卡和信號分配器之間通過光纖連接。本發(fā)明的聯(lián)通培訓裝置，將繼電保護裝置仿真模擬得到的開關(guān)信息傳遞給調(diào)度培訓系統(tǒng)，調(diào)度培訓系統(tǒng)利用開關(guān)信息調(diào)整大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，達到更加真實的培訓效果，而且提高了電網(wǎng)工作人員的素質(zhì)和技能。
文檔編號G09B9/00GK102324195SQ201110283240
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者劉蔚, 張華勇, 曹天植, 李小虎, 李愛民, 李秀云, 楊心平, 王寧, 王巖鵬, 王志慧, 葛東福, 郭鑫, 顧振江 申請人:華北電網(wǎng)有限公司培訓中心, 清華大學