一種用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性，電力公司需要在柱上開關(guān)安裝饋線自動(dòng)化終端，以實(shí)現(xiàn)對(duì)柱上開關(guān)的電氣數(shù)據(jù)，如電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)等信息進(jìn)行監(jiān)視，實(shí)時(shí)檢測(cè)線路上的故障信息，必要時(shí)，可以通過(guò)遠(yuǎn)方下發(fā)控制指令控制開關(guān)的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)，進(jìn)而提供配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性。
[0003]如圖1所示，101為支撐配電線路的桿塔；102為柱上開關(guān)本體；105為用于監(jiān)控的饋線自動(dòng)化終端；103是連接饋線自動(dòng)化終端105與開關(guān)本體102的運(yùn)行電纜束；正常運(yùn)行時(shí)，饋線自動(dòng)化終端105通過(guò)運(yùn)行電纜束103采集開關(guān)本體102附帶的電流互感器CT、電壓互感器PT、以及各種輔助節(jié)點(diǎn)獲取電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)。同時(shí)通過(guò)運(yùn)行電纜束103連接開關(guān)本體102附帶的操作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)本體102的控制。
[0004]因?yàn)轲伨€自動(dòng)化終端安裝在柱上，給后期的運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了一定的困難，尤其是饋線自動(dòng)化終端異常時(shí)，往往需要進(jìn)行替換成新的饋線自動(dòng)化終端，然后在工廠對(duì)替換下的饋線自動(dòng)化終端進(jìn)行診斷與維修，需要耗費(fèi)大量的人力、物力與運(yùn)輸成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置及方法。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置，診斷裝置與饋線自動(dòng)化終端相連接，對(duì)饋線自動(dòng)化終端進(jìn)行故障診斷；診斷裝置包括總控單元、通信模塊、功率驅(qū)動(dòng)模塊、電壓放大模塊、狀態(tài)輸出模塊和狀態(tài)輸入模塊，總控單元連接通信模塊、功率驅(qū)動(dòng)模塊、電壓放大模塊、狀態(tài)輸出模塊、狀態(tài)輸入模塊。
[0006]功率驅(qū)動(dòng)模塊包括四通道電流輸出，四通道電流輸出至饋線自動(dòng)化終端，總控單元控制四通道電流的幅度和相位，用以模擬三相電流以及零序電流。
[0007]電壓放大模塊包括四通道電壓輸出，四通道電壓輸出至饋線自動(dòng)化終端，總控單元控制四通道電壓的幅度和相位，用以模擬三相電壓以及零序電壓。
[0008]狀態(tài)輸入模塊接收饋線自動(dòng)化終端發(fā)出的控合控分遙控信號(hào)，仿真開關(guān)合閘、分閘動(dòng)作的接收。
[0009]狀態(tài)輸出模塊包括八開出量輸出，八開出量輸出至饋線自動(dòng)化終端，用以模擬饋線自動(dòng)化終端所在配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字量。
[0010]通信模塊連接饋線自動(dòng)化終端，用以獲取饋線自動(dòng)化終端所采集到的診斷裝置的數(shù)據(jù)。
[0011]較優(yōu)地，診斷裝置通過(guò)測(cè)試電纜束連接饋線自動(dòng)化終端，測(cè)試電纜束與饋線自動(dòng)化終端的連接端上設(shè)置有航空插頭，測(cè)試電纜束為一段線纜，測(cè)試電纜束的技術(shù)規(guī)格與運(yùn)行電纜束完全相同。
[0012]較優(yōu)地，功率驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)測(cè)試電纜束上的航空插頭連接至饋線自動(dòng)化終端的電流端子；電壓放大模塊通過(guò)測(cè)試電纜束上的航空插頭連接至饋線自動(dòng)化終端的電壓端子；狀態(tài)輸入模塊通過(guò)測(cè)試電纜束上的航空插頭連接至饋線自動(dòng)化終端的遙控端子；狀態(tài)輸出模塊通過(guò)測(cè)試電纜束上的航空插頭連接至饋線自動(dòng)化終端的遙信采集端子；通信模塊通過(guò)測(cè)試電纜束上的航空插頭連接至饋線自動(dòng)化終端的通信模塊。
[0013]較優(yōu)地，狀態(tài)輸入模塊和狀態(tài)輸出模塊分別通過(guò)隔離器連接總控單元，即總控單元先通過(guò)隔離器連接到狀態(tài)輸入模塊和狀態(tài)輸出模塊，狀態(tài)輸入模塊和狀態(tài)輸出模塊再通過(guò)線纜和航空插頭連接至饋線自動(dòng)化終端。
[0014]較優(yōu)地，功率驅(qū)動(dòng)模塊還包括電流采樣負(fù)反饋電路，用以對(duì)四通道電流輸出進(jìn)行采樣，通過(guò)總控單元實(shí)現(xiàn)輸出精度的閉環(huán)控制。
[0015]較優(yōu)地，電壓放大模塊還包括電壓采樣負(fù)反饋電路，用以對(duì)四通道電壓進(jìn)行采樣，通過(guò)總控單元實(shí)現(xiàn)輸出精度的閉環(huán)控制。
[0016]較優(yōu)地，通信模塊包括兩個(gè)網(wǎng)口與三個(gè)串口，分別支持IEC104規(guī)約以及IEClOl規(guī)約。
[0017]較優(yōu)地，本發(fā)明用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置還包括蓄電池充放電管理單元、蓄電池組以及監(jiān)視屏，蓄電池充放電管理單元連接在總控單元與蓄電池組之間，用以管理蓄電池的充電與放電，監(jiān)視屏連接總控單元，用以提供顯示及觸控界面。
[0018]一種用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷方法，包括以下步驟，
S01，現(xiàn)場(chǎng)診斷時(shí)，斷開開關(guān)本體與饋線自動(dòng)化終端的連接，因?yàn)楹娇詹孱^具有自動(dòng)防開路功能，不會(huì)影響到CT的安全，而且不影響用戶的用電；
S02，連接診斷裝置與饋線自動(dòng)化終端，饋線自動(dòng)化終端獲取診斷裝置的數(shù)據(jù)，同時(shí)診斷裝置通過(guò)通信模塊獲取饋線自動(dòng)化終端的數(shù)據(jù)，形成一個(gè)閉環(huán)診斷系統(tǒng)；
S03，控制診斷裝置(107)與饋線自動(dòng)化終端(105)進(jìn)行通信，對(duì)饋線自動(dòng)化終端(105)的故障進(jìn)行診斷，所述饋線自動(dòng)化終端(105)的故障包括遙信模塊故障、電流模塊故障、電壓模塊故障、遙控模塊故障、通信模塊故障和總控-電源單元故障；
饋線自動(dòng)化終端(105)的故障具體診斷過(guò)程如下:
A)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，診斷裝置(107)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者串口以通信規(guī)約進(jìn)行通信，如果通信不成功，則表示饋線自動(dòng)化終端的為通信模塊故障或者總控-電源單元故障；打開中被測(cè)饋線自動(dòng)化終端，如果饋線自動(dòng)化終端總控單元或電電源單元工作指示無(wú)顯示，則為總控-電電源單元，如饋線自動(dòng)化終端主控或電電源單元工作指示無(wú)正常，則為通信模塊故障；
B)總控單元(I)通過(guò)控制功率驅(qū)動(dòng)模塊(6)的四通道電流輸出，按一定的規(guī)律變化電流的幅值，同時(shí)通過(guò)通信模塊(3 )采集饋線自動(dòng)化終端采集到的數(shù)據(jù)，并將所述饋線自動(dòng)化終端采集到的數(shù)據(jù)與診斷裝置的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果比較獲取的誤差超過(guò)了設(shè)定范圍內(nèi)，則為饋線自動(dòng)化終端的電流模塊故障；
C)總控單元(I)通過(guò)電壓放大模塊(7)的四通道電壓輸出，按一定的規(guī)律變化電壓的幅值，同時(shí)通過(guò)通信模塊(3)采集饋線自動(dòng)化終端采集到的數(shù)據(jù)，并將所述饋線自動(dòng)化終端采集到的數(shù)據(jù)與診斷裝置的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果比較獲取的誤差超過(guò)了設(shè)定范圍內(nèi)，則為饋線自動(dòng)化終端的電壓模塊故障；
D)在診斷裝置上通過(guò)狀態(tài)輸出模塊模擬遙信狀態(tài)，通過(guò)通信模塊采集饋線自動(dòng)化終端的遙信輸出信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線自動(dòng)化終端的遙信模塊故障診斷；
E)在診斷裝置上通過(guò)通信模塊發(fā)出控制命令，模擬控制開關(guān)的狀態(tài)，通過(guò)狀態(tài)輸入模塊監(jiān)視饋線自動(dòng)化終端的遙控節(jié)點(diǎn)輸出信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線自動(dòng)化終端的遙控模塊故障診斷。
[0019]相比與現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)，
實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，出現(xiàn)故障的饋線自動(dòng)化終端往往僅是一個(gè)小配件有問(wèn)題，完全可以在現(xiàn)場(chǎng)完成替換，關(guān)鍵在于如何對(duì)已安裝在柱上的配電終端進(jìn)行迅速診斷，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)故障元件。本發(fā)明提供的用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程柱上饋線自動(dòng)化終端的遠(yuǎn)程故障診斷，不需要替換饋線自動(dòng)化終端，就能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷定位，具體包括以下有益效果:
1、通過(guò)本發(fā)明自動(dòng)化的診斷方式，可以加快診斷速度，提高維修效率，降低項(xiàng)目成本；
2、標(biāo)準(zhǔn)化的接線方式，確?，F(xiàn)場(chǎng)可以快速接線；
3、診斷時(shí)對(duì)線路供電沒(méi)有影響；
4、診斷時(shí)無(wú)須現(xiàn)場(chǎng)電源，診斷裝置自帶蓄電池。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1所示的是柱上開關(guān)與饋線自動(dòng)化終端的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明用于柱上開關(guān)饋線自動(dòng)化終端的診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022]以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。本發(fā)明涉及診斷裝置與饋線自動(dòng)化終端的連接關(guān)系如圖2所示，106為診斷裝置107與饋線自動(dòng)化終端105之間的測(cè)試電纜束，測(cè)試電纜束的技術(shù)規(guī)格與運(yùn)行電纜束完全相同；104是測(cè)試電纜束106與饋線自動(dòng)化終端105連接的航空插頭；107為診斷裝置，現(xiàn)場(chǎng)診斷時(shí)，移開運(yùn)行電纜束103，用診斷裝置107附帶的與運(yùn)行電纜束規(guī)格完全相同的測(cè)試電纜束106連接饋線自動(dòng)化終端105，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化終端在桿上的診斷。
[0024]開關(guān)本體102與饋線自動(dòng)化終端105之間的連接電纜束(運(yùn)行電纜束)103及其航空插頭104的規(guī)格嚴(yán)格定義，其中航空插頭104的電流部分具有自動(dòng)防開路功能，即移開運(yùn)行電纜束103時(shí)，其中電流航空插頭自動(dòng)短路，以保護(hù)開關(guān)本體102的CT。測(cè)試電纜束106除包含了與運(yùn)行電纜103規(guī)格完全相同電纜，且具有完全相同規(guī)格的航空插頭104。診斷裝置107還包含了工業(yè)以太網(wǎng)通信接口，診斷裝置可以通過(guò)該接口按照標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約與饋線自動(dòng)化終端105進(jìn)行通信，獲取饋線自動(dòng)化終端內(nèi)部采集到的數(shù)據(jù)。
[0025]如圖3所示，本發(fā)明提供的診斷裝置包括:總控單元1、監(jiān)視屏2、通信模塊3、蓄電池充放電管理單元4、蓄電池組5、功率驅(qū)動(dòng)模塊6、電壓放大模塊7、狀態(tài)輸出模塊8、狀態(tài)輸入模塊9 ;總控單元I連接通信模塊3、蓄電池充放電管理單元4、蓄電池組5、功率驅(qū)動(dòng)模塊6、電壓放大模塊7、狀態(tài)輸出模塊8、狀態(tài)輸入模塊9。
[0026]總控單元I是本發(fā)明診斷裝置的中樞，控制著其他組件的狀態(tài)。同時(shí)該總控單元I集成了通信接口用于測(cè)試案例的導(dǎo)入和測(cè)試報(bào)告的導(dǎo)出。
[0027]功率驅(qū)動(dòng)模塊6包括了四通道電流輸出，由總控單元通過(guò)一路數(shù)字信號(hào)控制，調(diào)整內(nèi)容包括四通道電流輸出的幅度和相位。這四個(gè)通道輸出模擬了一條線路的三相電流以及零序電流；四通道電流輸出通過(guò)測(cè)試電纜及其航空插頭連接到饋線自動(dòng)化終端的電流端子上。功率驅(qū)動(dòng)模塊6內(nèi)置有電流采樣負(fù)反饋電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的實(shí)時(shí)采樣，并在總控單元I的控制下，實(shí)現(xiàn)輸出精度的閉環(huán)控制。
[0028]電壓放大模塊7包括了四通道電壓輸出，由總控單元通過(guò)一路數(shù)字信號(hào)控制，調(diào)整內(nèi)容包括四通道電壓輸出的幅度和相位。這四個(gè)通道輸出模擬了一條線路的三相電壓以及零序電壓；四通道電壓輸出通過(guò)測(cè)試電纜及其航空插頭連接到饋線自動(dòng)化終端的電壓端子上，電壓放大模塊7