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1、10申请公布号CN102331757A43申请公布日20120125CN102331757ACN102331757A21申请号201110195531722申请日20110713G05B19/418200601H04L29/08200601H04L12/56200601G01R31/00200601G01R31/32720060171申请人上海毅昊自动化有限公司地址201204上海市浦东新区张江高科技园区毕升路299弄6号202室72发明人刘韶俊74专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王毓理54发明名称用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统及检测方法57摘要一种电力系统技术领域的用。
2、于非电量保护装置的出口回路在线检测系统及检测方法，该系统包括接点传感器模块、开关量采集模块和含运行继电器的自动检测处理模块，接点传感器模块与自动检测处理模块相连并传输控制回路状态信息，开关量采集模块接收外部采集开入量并输送至自动检测处理模块，自动检测处理模块接收检测启动GOOSE报文以及来自开关量采集模块的外部采集开入量并判别检测结果是否符合预期并通过MMS报文服务输出逻辑判别结果至外部监控系统。本发明解决了传统非电量保护装置的出口回路检测问题，从而为实现整个电力系统二次操作回路的检测创造了必要的条件。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图2。
3、页CN102331770A1/2页21一种用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统，其特征在于，包括接点传感器模块、开关量采集模块和含运行继电器的自动检测处理模块，其中接点传感器模块与自动检测处理模块相连并传输控制回路状态信息，开关量采集模块接收外部采集开入量并输送至自动检测处理模块，自动检测处理模块接收检测启动GOOSE报文以及来自开关量采集模块的外部采集开入量并判别检测结果是否符合预期并通过MMS报文服务输出逻辑判别结果至外部监控系统；所述的自动检测处理模块包括通信处理单元、开关量采集接口单元、继电器控制单元和监测中央处理单元，其中通信处理单元接收外部IED的GOOSE报文服务以实现检测条。
4、件判别、接收外部监控系统的MMS报文服务以实现检测启动命令、接收外部人工检测启动命令经监测中央处理单元判别后启动监测继电器开始进行监测。2根据权利要求1所述的用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统，其特征是，所述的接点传感器模块包括自动开关元件和安全保证单元，其中安全保证单元串接到电气一次设备变压器操作控制回路中，自动开关元件为单向导通二极管，该单向导通二极管在两端的电位发生正负反转时导通并通过非电量保护电缆、压板与自动检测处理模块形成监测闭环回路。3根据权利要求1所述的用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统，其特征是，所述的运行继电器由继电器和开出回路接点组成，共五组且分别为第一运行继电。
5、器的继电器与自动检测处理模块相连，正常运行时其开出回路接点设置于长开状态满足监测条件时，其开出回路接点驱动于闭合状态；第二运行继电器的继电器与自动检测处理模块相连，正常运行时其开出回路接点设置于闭合状态，监测时其开出回路接点驱动于断开状态第三运行继电器的继电器与自动检测处理模块相连，正常运行时其开出回路接点设置于闭合状态，监测时其开出回路接点驱动于断开状态；第四运行继电器的继电器与自动检测处理模块相连，正常运行时其开出回路接点设置于长开状态满足监测条件时，其开出回路接点驱动于闭合状态；第五运行继电器的继电器与自动检测处理模块相连，正常运行时其开出回路接点设置于长开状态满足监测条件时，首先断开接。
6、点，然后其开出回路接点驱动于闭合状态。4根据权利要求1所述的用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统，其特征是，所述的开关量采集模块采用带有光耦传感器的开关状态采集回路，该开关状态采集回路设置于非电量保护装置中并通过光耦传感器的开入方式采集工作状态信息并输出至自动检测处理模块。5一种根据上述任一权利要求所述系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤第一步、自动检测处理模块进行出口回路检测的前提条件判别只在一次设备变压器退出运行时，才执行非电量保护装置出口回路检测的后续步骤；第二步、自动检测处理模块进行出口回路检测下一步的控制电源状态判别只在控制电源打开时，才执行非电量保护装置出口回路检测的后续步。
7、骤；第三步、自动检测处理模块驱动检测第一和第四运行继电器的开出回路接点闭合，切换非电量保护工作电源极性，非电量保护接点处安装的接点传感器模块的自动开关导通并与开关量采集模块形成闭环回路，开关量采集模块将信息输出到自动检测处理模块；权利要求书CN102331757ACN102331770A2/2页3第四步、自动检测处理模块判断当收到的开关量采集模块信息中的回路状态的标志数组与应该投入的非电量保护策略表中的标志数组相同，则将非电量保护装置的出口回路无异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络并执行第五步，否则将非电量保护装置的出口回路异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络并结束检测；第五步。
8、、自动检测处理模块驱动第四运行继电器的开出回路接点返回、第五运行继电器的开出回路接点闭合并与开关量采集模块形成闭环回路，开关量采集模块将信息输出到自动检测处理模块；第六步、自动检测处理模块判断当收到的开关量采集模块信息回路状态的标志数组与装置检测表中的标志数组相同，则将非电量保护装置的或门回路无异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络；否则将非电量保护装置的或门回路异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络，实现出口回路智能检测。6根据权利要求5所述的检测方法，其特征是，所述的前提条件判别是指11通信处理单元根据外部IED的GOOSE报文获取断路器断开信号；12监测中央处理单元进行判断当。
9、收到变压器各侧断路器GOOSE位报文信号为10时，则变压器各侧断路器位置为分位；继续判断变压器各侧低电流动作信号，当收到低电流信号GOOSE位报文信号为1时，则变压器各侧电流低于无流门槛；则判别为非电量保护装置的出口回路检测启动条件满足，并执行步骤13；13继电器控制单元驱动相应的运行继电器接点闭合并执行第二步，否则停止检测。7根据权利要求5所述的检测方法，其特征是，所述的控制电源状态判别具体步骤包括21自动检测处理模块驱动运行继电器返回，对返回正确性进行效验；22通过开关量采集模块监测状态从1闭环到0，判断第二和第三运行继电器的开出回路接点是否返回，转到第三步继续执行；当判断时间超过300M。
10、S后尚未满足判别检测条件则停止自检直接返回。权利要求书CN102331757ACN102331770A1/5页4用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统及检测方法技术领域0001本发明涉及的是一种电力系统技术领域的保护装置及方法，具体是一种用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统及检测方法。背景技术0002非电量保护装置的出口回路是变压器故障时利用非电气量对电气一次设备变压器进行操作控制的电路，是非电量保护的一个重要组成部分。在非电量保护装置要求进行状态检修的形势下，作为非电量保护装置的动作出口回路，现普遍应用的传统非电量保护装置出口回路因不具备自动检测、数据远传等功能，显然已不能满足要求。0。
11、003传统非电量保护装置动作出口回路由于长时间运行或其它原因，回路中有可能出现回路断线或压板没有按照要求投入引起拒动的异常情况。这种异常情况的及时诊断，对于非电量保护正确动作而言是极为重要的。然而据了解在国内变电站中尚没有对传统非电量保护装置出口回路的在线检测方法，只能手动定期检测，现有的这种检测方法，需要人工在现场操作，效率低下，而且检测周期比较长。0004经过对现有技术的检索发现2009年6月南京南瑞继保电气有限公司的PCS222B智能操作箱的技术和使用说明书中公开了一种功能全面的智能微机型操作箱及其实现方法，该PCS222B智能操作箱实现了断路器状态监视、控制回路检查、断路器跳合闸操作等。
12、功能，支持GOOSE报文。但是该现有技术只是在将传统的跳位监视、合位监视接入了光耦传感器，并未对传感器回路进行监测，也没有监测断路器信号回路、常规继电保护回路，该现有技术不具备非电量保护回路监测。0005进一步检索发现，中国专利文献号CN101764432A，公开日2010630，记载了一种“具有动作接点自检功能的智能操作箱”，该技术实现了断路器状态监视、控制回路检查、断路器跳合闸操作等功能，还提供了数字化操作接点的自检方法，也支持GOOSE报文。但是该现有技术只对操作回路中，损坏几率很小的继电器接点粘死现象进行了实时监测，在此实现中，还引入了监测回路，该技术同样不具监测非电量保护回路的能力。。
13、发明内容0006本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统及检测方法，能够实现通过GOOSEGENERICOBJECTORIENTEDSUBSTATIONEVENT面向变电站事件通用对象服务，它支持由数据集组织的公共数据的交换。主要用于实现在多个具有保护功能的装置之间实现保护功能的闭锁和跳闸。判别一次设备是否退出运行，在一次设备正常运行时，不检测。在一次设备退出运行时，自动对传统非电量保护装置出口回路进行检测。解决了传统非电量保护装置的出口回路检测问题，从而为实现整个电力系统二次操作回路的检测创造了必要的条件。0007本发明是通过以下技术方案实现的000。
14、8本发明涉及一种用于非电量保护装置的出口回路在线检测系统，包括接点传感说明书CN102331757ACN102331770A2/5页5器模块、开关量采集模块和含运行继电器的自动检测处理模块，其中接点传感器模块与自动检测处理模块相连并传输控制回路状态信息，开关量采集模块接收外部采集开入量并输送至自动检测处理模块，自动检测处理模块接收检测启动GOOSE报文以及来自开关量采集模块的外部采集开入量并判别检测结果是否符合预期并通过MMS报文服务输出逻辑判别结果至外部监控系统；0009所述的自动检测处理模块包括通信处理单元、开关量采集接口单元、继电器控制单元和监测中央处理单元，其中通信处理单元接收外部IE。
15、D的GOOSE报文服务以实现检测条件判别、接收外部监控系统的MMS报文服务以实现检测启动命令、接收外部人工检测启动命令经监测中央处理单元判别后启动监测继电器开始进行监测。0010所述的接点传感器模块包括自动开关元件和安全保证单元，其中安全保证单元串接到电气一次设备变压器操作控制回路中，自动开关元件为单向导通二极管，该单向导通二极管在两端的电位发生正负反转时导通并通过非电量保护电缆、压板与自动检测处理模块形成监测闭环回路。0011所述的开关量采集模块采用带有光耦传感器的开关状态采集回路，该开关状态采集回路设置于非电量保护装置中并通过光耦传感器的开入方式采集工作状态信息并输出至自动检测处理模块。0。
16、012本发明涉及上述系统的检测方法，包括以下步骤0013第一步、自动检测处理模块进行出口回路检测的前提条件判别只在一次设备变压器退出运行时，才执行非电量保护装置出口回路检测的后续步骤。0014所述的前提条件判别是指001511通信处理单元根据外部IED的GOOSE报文获取断路器断开信号；001612监测中央处理单元进行判断当收到变压器各侧断路器GOOSE位报文信号为10时，则变压器各侧断路器位置为分位；继续判断变压器各侧低电流动作信号，当收到低电流信号GOOSE位报文信号为1时，则变压器各侧电流低于无流门槛；则判别为非电量保护装置的出口回路检测启动条件满足，并执行步骤13；001713继电器控。
17、制单元驱动相应的运行继电器接点闭合并执行第二步，否则停止检测。0018第二步、自动检测处理模块进行出口回路检测下一步的控制电源状态判别只在控制电源打开时，才执行非电量保护装置出口回路检测的后续步骤。0019所述的控制电源状态判别具体步骤包括002021自动检测处理模块驱动运行继电器返回，对返回正确性进行效验；002122通过开关量采集模块监测状态从1闭环到0，判断第二和第三运行继电器的开出回路接点是否返回，转到第三步继续执行；当判断时间超过300MS后尚未满足判别检测条件则停止自检直接返回。0022第三步、自动检测处理模块驱动检测第一和第四运行继电器的开出回路接点闭合，切换非电量保护工作电源极。
18、性，非电量保护接点处安装的接点传感器模块的自动开关导通并与开关量采集模块形成闭环回路，开关量采集模块将信息输出到自动检测处理模块。0023第四步、自动检测处理模块判断当收到的开关量采集模块信息中的回路状态的标说明书CN102331757ACN102331770A3/5页6志数组与应该投入的非电量保护策略表中的标志数组相同，则将非电量保护装置的出口回路无异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络并执行第五步，否则将非电量保护装置的出口回路异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络并结束检测。0024第五步、自动检测处理模块驱动第四运行继电器的开出回路接点返回、第五运行继电器的开出回路接点闭合。
19、并与开关量采集模块形成闭环回路，开关量采集模块将信息输出到自动检测处理模块。0025第六步、自动检测处理模块判断当收到的开关量采集模块信息回路状态的标志数组与装置检测表中的标志数组相同，则将非电量保护装置的或门回路无异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络；否则将非电量保护装置的或门回路异常的检测结果以MMS报文模式上传站控层网络，实现出口回路智能检测。0026本发明对传统非电量保护装置的瓦斯出口、超温出口、压力释放出口等所有远方开关量的出口接点，能够快速准确的自检，而且检测步骤合理有效，完全满足电力系统非电量保护及安全自动装置反事故措施要点的要求。附图说明0027图1为本发明结构示意图。。
20、0028图2为接点传感器模块示意图。0029图3为自动检测处理模块示意图。具体实施方式0030下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。0031实施例0032如图1所示，本实施例包括接点传感器模块1、开关量采集模块2和含运行继电器的自动检测处理模块3，其中接点传感器模块1与自动检测处理模块3相连并传输控制回路状态信息，开关量采集模块2接收外部采集开入量并输送至自动检测处理模块3，自动检测处理模块3接收检测启动GOOSE报文以及来自开关量采集模块2的外部采集开入量并判别检测结果是否符合预。
21、期并通过MMS报文服务输出逻辑判别结果至外部监控系统；0033所述的自动检测处理模块3包括通信处理单元4、开关量采集接口单元5、继电器控制单元6和监测中央处理单元7，其中通信处理单元4接收外部IED的GOOSE报文服务以实现检测条件判别、接收外部监控系统的MMS报文服务以实现检测启动命令、接收外部人工检测启动命令经监测中央处理单元7判别后启动监测继电器开始进行监测。0034所述的接点传感器模块1包括自动开关元件8和安全保证单元9，其中安全保证单元9串接到电气一次设备变压器操作控制回路中，自动开关元件8为单向导通二极管，该单向导通二极管在两端的电位发生正负反转时导通并通过非电量保护电缆、压板与自。
22、动检测处理模块3形成监测闭环回路。0035所述的运行继电器由继电器JC1JC5和开出回路接点JX1JX5组成，共五组且分别为说明书CN102331757ACN102331770A4/5页70036第一运行继电器的继电器JC1与自动检测处理模块3相连，正常运行时其开出回路接点JX1设置于长开状态满足监测条件时，其开出回路接点JX1驱动于闭合状态开关量采集模块2的公共电源切换后通过JX1供给正电。0037第二运行继电器的继电器JC2与自动检测处理模块3相连，正常运行时其开出回路接点JX2设置于闭合状态开关量采集模块2的公共负电源通过JX2供给。监测时其开出回路接点JX2驱动于断开状态0038第三运。
23、行继电器的继电器JC3与自动检测处理模块3相连，正常运行时其开出回路接点JX3设置于闭合状态非电量保护的公共正电源通过JX3供给。此时非电量保护的接点处电位为正向，自动开关元件8不导通，开关量采集模块2采集输入信息S2S4为0。而开关量采集模块2采集输入信息S1为1，起到监视JX3、JX2的作用。监测时其开出回路接点JX3驱动于断开状态通过开关量采集模块2采集输入信息S1为0为满足监测条件之一。0039第四运行继电器的继电器JC4与自动检测处理模块3相连，正常运行时其开出回路接点JX4设置于长开状态满足监测条件时，其开出回路接点JX4驱动于闭合状态非电量保护的公共电源切换后通过JX4供给负电。。
24、此时非电量保护的接点处电位为反向，自动开关元件8导通，开关量采集模块2采集输入信息如果压板全部投入S2S4为1。0040第五运行继电器的继电器JC5与自动检测处理模块3相连，正常运行时其开出回路接点JX5设置于长开状态满足监测条件时，首先断开接点JX3，然后其开出回路接点JX5驱动于闭合状态此时串接于跳闸回路中的二极管D2、D3电位为正向，开关量采集模块2采集输入信息S2S3为1。用于判断二极管D2、D3内部是否开路。0041所述的开关量采集模块2采用带有光耦传感器的开关状态采集回路，该开关状态采集回路设置于非电量保护装置中并通过光耦传感器的开入方式采集工作状态信息并输出至自动检测处理模块3。。
25、0042本实施案例通过以下步骤实现涉及的自动检测00431非电量保护装置的出口回路检测的前提条件判别只在一次设备退出运行时，才执行非电量保护装置出口回路检测的后续步骤。判别条件如下0044变压器各侧断路器位置为分位有效位；0045变压器各侧相电流低于无流门槛；0046非电量保护装置中的自动检测处理模块3在接收外部IED的GOOSE报文服务后，判断同时满足上述两个条件后，自动检测处理模块3在同时满足上述两个条件，则判别为非电量保护装置的出口回路检测启动条件满足，驱动相应的运行继电器接点闭合。转到步骤2继续执行；0047否则，判别检测条件不满足，停止自检直接返回。00482自动检测处理模块3驱动运。
26、行继电器返回，通过开关量采集模块21是否返回，判断运行继电器开出回路接点JC2、JC3是否返回，返回持续时间为05S，转到步骤3继续执行。0049否则，在设定的300MS后，判别检测条件不满足，停止自检直接返回。00503自动检测处理模块3驱动运行继电器开出回路接点JC1、JC4闭合，在非电量保护处连接的接点传感器模块1的自动开关导通，与开关量采集模块2形成闭环回路。开关说明书CN102331757ACN102331770A5/5页8量采集模块2将信息输出到自动检测处理模块3。转到步骤4继续执行。00514在自动检测处理模块3中，若收到的开关量采集模块2信息回路状态的标志数组与应该投入的非电量。
27、保护策略表中的标志数组相同，则转到步骤5继续执行。否则转到步骤6继续执行。00525可判定非电量保护装置的出口回路无异常，检测结果以MMS报文模式上传站控层网络，然后转到步骤7继续执行。00536可判定非电量保护装置的出口回路异常，检测结果以MMS报文模式上传站控层网络，同时停止监测。00547自动检测处理模块3驱动运行继电器开出回路接点JC4返回JC5闭合，与开关量采集模块2形成闭环回路。开关量采集模块2将信息输出到自动检测处理模块3。转到步骤8继续执行。00558在自动检测处理模块3中，若收到的开关量采集模块2信息回路状态的标志数组与装置检测表中的标志数组相同，则转到步骤9继续执行。否则转。
28、到步骤10继续执行。00569可判定非电量保护装置的或门回路无异常，检测结果以MMS报文模式上传站控层网络。005710可判定非电量保护装置的或门回路异常，检测结果以MMS报文模式上传站控层网络。0058至此，完成一次非电量保护装置的出口回路智能检测的全部步骤。0059本实施案例与现有技术相比，本发明采用接点传感器模块1，巧妙的利用被监测电缆传输接点传感器模块1与非电量保护装置之间信息，解决了传统方法需要增加通信线信息相连问题。并且在一次设备退出运行后，可远程或就地对传统非电量保护装置的出口二次回路进自动状态检测，使得出口回路的压板投入状态不好或者二次回路断线等异常情况都能被及时发现，解决现有技术中回路检测中的死区，有效避免和预防因非电量保护出口回路的异常而引起的不拒动问题，促进电网的稳定运行。说明书CN102331757ACN102331770A1/2页9图1图2说明书附图CN102331757ACN102331770A2/2页10图3说明书附图CN102331757A。