本發(fā)明涉及輸變電啟動(dòng)調(diào)試領(lǐng)域，具體涉及一種輸變電啟動(dòng)調(diào)試用的選相程序控制器。

背景技術(shù)：

在輸變電工程建設(shè)的過程中，新設(shè)備在投入運(yùn)行前必須開展斷路器投切空載變壓器、空載線路、低壓無功補(bǔ)償裝置等啟動(dòng)調(diào)試試驗(yàn)。這些調(diào)試試驗(yàn)主要考核斷路器投切空載變壓器、空載線路、低壓無功補(bǔ)償裝置的能力以及空載變壓器、低壓無功補(bǔ)償裝置的耐受沖擊能力，同時(shí)，也通過記錄、分析斷路器操作時(shí)的系統(tǒng)過電壓、合閘涌流等電磁暫態(tài)分量來判別新設(shè)備存在的缺陷和異常信息，并對(duì)系統(tǒng)過電壓水平做出評(píng)估。

選相程序控制器主要用來實(shí)現(xiàn)斷路器投、切操作的時(shí)序控制，尤其是在模擬輸電線路自動(dòng)重合閘的分閘-合閘-分閘操作過程中至關(guān)重要。選相程序控制器的輸出通道以并聯(lián)的方式接入斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的二次電氣回路，按照程序控制器設(shè)定的時(shí)序分別作用于斷路器的二次分、合閘電氣回路，使斷路器按照規(guī)定的時(shí)序邏輯進(jìn)行分、合閘動(dòng)作。

現(xiàn)有技術(shù)中的選相程序控制器存在著以下幾個(gè)問題：1、輸出通道種類單一且數(shù)量少，現(xiàn)有技術(shù)中選相程序控制器的輸出通道只包含獨(dú)立輸出端口和獨(dú)立參考端口兩種接口，在實(shí)際接線的過程中，以斷路器投切空載線路試驗(yàn)為例，一般單臺(tái)斷路器需要使用三個(gè)獨(dú)立輸出通道，工作人員需要用導(dǎo)線分別將斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)分、合閘的電氣觸點(diǎn)與獨(dú)立輸出端口、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)公共端電氣觸點(diǎn)與獨(dú)立參考端口連接，然后開展斷路器投切線路的試驗(yàn)；由于受輸出通道數(shù)量限制，當(dāng)開展多臺(tái)斷路器投切空載線路試驗(yàn)時(shí)，工作人員需要在試驗(yàn)過程中重復(fù)進(jìn)行拆線接線工作。這樣的接線方式使得試驗(yàn)的整體過程分成多個(gè)部分，不僅效率低，而且，在實(shí)際接線的過程中，也存在著設(shè)備誤操作的安全隱患；2、選相程序控制器采用的數(shù)字撥碼開關(guān)對(duì)用戶定時(shí)參數(shù)的輸入很不友好，同時(shí)這種數(shù)字撥碼開關(guān)的機(jī)械結(jié)構(gòu)也極其容易老化，導(dǎo)致定時(shí)設(shè)定不準(zhǔn)確；3、定時(shí)功能內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)采用傳統(tǒng)的分立器件或簡(jiǎn)單CMOS集成電路，功耗大、散熱要求高，這樣的設(shè)備不僅體積大，而且定時(shí)功能單一，精度低；4、選相程序控制器抗電磁干擾設(shè)計(jì)薄弱，在工作時(shí)容易受試驗(yàn)時(shí)外界強(qiáng)電磁環(huán)境的干擾，頻繁出現(xiàn)分合閘指令無法準(zhǔn)確傳送到斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)，斷路器無法進(jìn)行正確分合閘的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種輸變電啟動(dòng)調(diào)試用的選相程序控制器，該選相程序控制器由于采用了共參考端輸出通道，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)獨(dú)立參考輸出端口集成為單個(gè)共參考端輸出端口，從而簡(jiǎn)化了斷路器試驗(yàn)的接線工作，提高了接線效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種輸變電啟動(dòng)調(diào)試用的選相程序控制器，該選相程序控制器包括：人機(jī)交互界面、控制器和輸出通道；

輸出通道包括多路共參考端輸出通道，每路共參考端輸出通道包括多個(gè)支路輸出端口和一個(gè)公共參考端口；該支路輸出端口用于輸出數(shù)字邏輯信號(hào)，該公共參考端口用于為該數(shù)字邏輯信號(hào)提供參考電平；

人機(jī)交互界面用于輸入定時(shí)參數(shù)，以及顯示輸入的定時(shí)參數(shù)值；

控制器用于：

接收并記錄定時(shí)參數(shù)；以及

根據(jù)該定時(shí)參數(shù)輸出相應(yīng)的數(shù)字邏輯信號(hào)。

優(yōu)選地，該定時(shí)參數(shù)可以包括用戶輸入的自定義時(shí)間周期以及與該自定義時(shí)間周期相關(guān)聯(lián)的數(shù)字邏輯信號(hào)。

優(yōu)選地，該控制器還可以用于：

接收用戶輸入的用戶自定義時(shí)間周期；

根據(jù)所述自定義定時(shí)周期，控制器分別對(duì)預(yù)先設(shè)置的多個(gè)軟件定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)以生成相應(yīng)的定時(shí)計(jì)數(shù)值；

將自定義時(shí)間周期分別與多個(gè)軟件定時(shí)器的定時(shí)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較運(yùn)算；

判斷該比較運(yùn)算結(jié)果是否相等；

根據(jù)判斷結(jié)果確定控制器中滿足條件的目標(biāo)軟件定時(shí)器；

通過目標(biāo)軟件定時(shí)器的定時(shí)計(jì)數(shù)值與目標(biāo)軟件定時(shí)器的時(shí)鐘值來記錄自定義時(shí)間周期。

優(yōu)選地，該軟件定時(shí)器的時(shí)鐘值范圍在微秒級(jí)至分鐘級(jí)之間。

優(yōu)選地，該選相程序控制器還可以包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)定時(shí)參數(shù)。

優(yōu)選地，該輸出通道還可以包括多路獨(dú)立輸出通道，每路輸出通道包括獨(dú)立輸出端口和獨(dú)立參考端口；

獨(dú)立輸出端口用于輸出數(shù)字邏輯信號(hào)；

獨(dú)立參考端口用于為數(shù)字邏輯信號(hào)提供參考電平。

優(yōu)選地，控制器與輸出通道之間可以連接有隔離單元。

優(yōu)選地，隔離單元可以包括光耦隔離單元、增益放大電路和電磁隔離單元；

光耦隔離單元用于通過光電信號(hào)傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)控制器與外界的第一級(jí)電氣隔離；

增益放大電路用于放大該光耦隔離單元傳輸?shù)臄?shù)字邏輯信號(hào)，并將該數(shù)字邏輯信號(hào)傳輸至電磁隔離單元；

電磁隔離單元用于通過電磁信號(hào)傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)控制器與外界的第二級(jí)電氣隔離。

優(yōu)選地，所述控制器與所述人機(jī)交互界面之間可以采用CAN通訊和/或SCI通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

優(yōu)選地，該選相程序控制器還可以包括電源，該電源可以包括市電交流接口和低壓直流電源；

該市電交流接口用于選相程序控制器外接市電；

該低壓直流電源用于選相程序控制器的臨時(shí)供電。

在實(shí)際的接線過程中，工作人員在連接斷路器操作回路公共端電氣觸點(diǎn)與共參考端輸出端口時(shí)只需要使用一根導(dǎo)線，然后再分別使用導(dǎo)線將斷路器分閘電氣觸點(diǎn)、斷路器合閘電氣觸點(diǎn)與輸出通道的多個(gè)支路輸出端口連接，從而實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)過程中一步接線的操作。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的選相程序控制器將現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)獨(dú)立參考輸出端口集成為單個(gè)共參考端輸出端口，并以此來實(shí)現(xiàn)斷路器試驗(yàn)過程中一步接線的技術(shù)效果，從而簡(jiǎn)化了斷路器試驗(yàn)的接線工作，提高了試驗(yàn)效率，也減少了接線過程中存在的安全隱患。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的輸變電啟動(dòng)調(diào)試用的選相程序控制器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的自定義定時(shí)周期記錄方法的流程圖；

圖3是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的共參考端輸出通道的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的獨(dú)立輸出通道的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的隔離單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的電源的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的人機(jī)交互界面的結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說明

10、人機(jī)交互界面 11、觸摸屏區(qū)

12、按鍵區(qū) 20、控制器

30、輸出通道 31、共參考輸出通道

32、支路輸出端口 33、公共參考端口

34、獨(dú)立輸出通道 35、獨(dú)立輸出端口

36、獨(dú)立參考端口 40、存儲(chǔ)器

50、隔離單元 51、光耦隔離單元

52、增益放大電路 53、電磁隔離單元

60、電源 61、市電交流接口

62、低壓直流電源 70、CAN通訊

71、SCI通訊

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

如圖1所示是依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的輸變電啟動(dòng)調(diào)試用的選相程序控制器的結(jié)構(gòu)框圖，在圖中，該選相程序控制器包括：人機(jī)交互界面10、控制器20和輸出通道30；

輸出通道30包括多路共參考端輸出通道31，如圖3所示，每路共參考端輸出通道31包括多個(gè)支路輸出端口32和一個(gè)公共參考端口33，支路輸出端口32用于輸出數(shù)字邏輯信號(hào)，公共參考端口33用于為數(shù)字邏輯信號(hào)提供參考電平；

人機(jī)交互界面10用于輸入定時(shí)參數(shù)，以及顯示輸入的定時(shí)參數(shù)值；

考慮到現(xiàn)有技術(shù)中采用的分立器件體積大、散熱要求高的問題，控制器20可以選用數(shù)字信號(hào)處理器，該控制器20用于：

接收并記錄定時(shí)參數(shù)；

根據(jù)定時(shí)參數(shù)輸出相應(yīng)的數(shù)字邏輯信號(hào)。

在本實(shí)施方式中，該定時(shí)參數(shù)可以包括用戶輸入的自定義時(shí)間周期以及與該自定義時(shí)間周期相關(guān)聯(lián)的數(shù)字邏輯信號(hào)。

在本實(shí)施方式中，控制器20記錄自定義時(shí)間周期的方法包含如下步驟，如圖2所示：

S110、接收用戶輸入的自定義時(shí)間周期，例如，用戶輸入的自定義時(shí)間周期可以為1分鐘30秒；

S120、根據(jù)自定義時(shí)間周期，控制器20對(duì)預(yù)先設(shè)置的多個(gè)軟件定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)以生成相應(yīng)的定時(shí)計(jì)數(shù)值，例如，時(shí)鐘值T₁為1分鐘的軟件定時(shí)器的定時(shí)計(jì)數(shù)值為1，時(shí)鐘值T₂為1秒的軟件定時(shí)計(jì)數(shù)器為30；

S130、將自定義時(shí)間周期與多個(gè)軟件定時(shí)器的定時(shí)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較運(yùn)算；

S140、判斷該比較運(yùn)算的結(jié)果是否相等，如果為相等，則執(zhí)行步驟S150，如果不相等，則返回步驟S120；

S150、根據(jù)判斷結(jié)果確定控制器20中滿足條件的目標(biāo)軟件定時(shí)器；

S160、根據(jù)目標(biāo)軟件定時(shí)器的定時(shí)計(jì)數(shù)值與目標(biāo)軟件定時(shí)器的時(shí)鐘值來記錄自定義時(shí)間周期，例如，最終記錄的結(jié)果為1*T₁+30*T₂。

在本實(shí)施方式中，上述軟件定時(shí)器的時(shí)鐘值范圍優(yōu)選地可以在微秒級(jí)至分鐘級(jí)之間。

在本實(shí)施方式中，該選項(xiàng)程序控制器還可以包括存儲(chǔ)器40，該存儲(chǔ)器40用于存儲(chǔ)定時(shí)參數(shù)，從而便于工作人員在以后的工作中調(diào)用之前輸入的歷史數(shù)據(jù)，從而提高試驗(yàn)工作的整體效率。該存儲(chǔ)器40可以選用U盤，也可以選用SD卡等本領(lǐng)域工作人員公知的其他存儲(chǔ)器。

在本實(shí)施方式中，輸出通道30還可以包括多路獨(dú)立輸出通道34，如圖4所示，每路獨(dú)立輸出通道34包括獨(dú)立輸出端口35和獨(dú)立參考端口36；該獨(dú)立輸出端口35用于輸出數(shù)字邏輯信號(hào)；該獨(dú)立參考端口36用于為該數(shù)字邏輯信號(hào)提供參考電平。

在本實(shí)施方式中，控制器20與輸出通道30之間連接有隔離單元50，該隔離單元50用于將控制器20和輸出通道30隔離開，避免控制器20被外界的電磁環(huán)境干擾。

在本實(shí)施方式中，隔離單元50可以包括光耦隔離單元51、增益放大電路52和電磁隔離單元53，如圖5所示；

光耦隔離單元51用于通過光電信號(hào)傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)控制器20與外界的第一級(jí)電氣隔離；

增益放大電路52用于放大光耦隔離單元51傳輸?shù)臄?shù)字邏輯信號(hào)，并將數(shù)字邏輯信號(hào)傳輸至電磁隔離單元53；

電磁隔離單元53用于通過電磁信號(hào)傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)控制器20與外界的第二級(jí)電氣隔離。

在本實(shí)施方式中，控制器20與所述人機(jī)交互界面10之間可以采用CAN通訊70和/或SCI通訊71；

在本實(shí)施方式中，選相程序控制器還可以包括電源60，該電源60包括市電交流接口61和低壓直流電源62，如圖6所示，該市電交流接口61用于選相程序控制器外接市電；該低壓直流電源62通過控制器20向整體選相程序控制器供電，用于當(dāng)市電交流接口61接線不便以及市電停電時(shí)的臨時(shí)供電。

在本實(shí)施方式中，該選相程序控制器還可以包括散熱單元(未示出)，該散熱單元包括散熱片和散熱風(fēng)扇，主要用于控制器20和電源60工作時(shí)的散熱。

在試驗(yàn)的過程中，工作人員先用一個(gè)導(dǎo)線連接斷路器公共端電氣觸點(diǎn)與公共參考端口33，然后再分別使用導(dǎo)線將斷路器分閘電氣觸點(diǎn)、斷路器合閘電氣觸點(diǎn)與輸出通道的多個(gè)支路輸出端口32連接。

接著，工作人員可以通過人機(jī)交互界面10輸入定時(shí)參數(shù)，如圖7所示，該人機(jī)交互界面10包括觸摸屏區(qū)11和按鍵區(qū)12，觸摸屏區(qū)11按照輸出通道分列顯示各通道的參數(shù)框，每個(gè)參數(shù)框以下拉菜單方式提供可供選擇輸入的字母或數(shù)字，定時(shí)參數(shù)設(shè)定完成后，控制器20將其寫入存儲(chǔ)器40中。工作人員還可以通過該觸摸屏區(qū)11調(diào)用和查看歷史定時(shí)參數(shù)數(shù)據(jù)。按鍵區(qū)12可以包括方向?qū)Ш芥I和功能鍵，也可以協(xié)助完成工作人員在觸摸屏區(qū)11的各項(xiàng)操作；

定時(shí)參數(shù)設(shè)定完成后，開展試驗(yàn)。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的選相程序控制器實(shí)現(xiàn)了以下的技術(shù)效果：

1、將現(xiàn)有技術(shù)中選相程序控制器的多個(gè)獨(dú)立參考端口35集成為多個(gè)共參考端輸出端口33，實(shí)現(xiàn)了選相程序控制器在接線過程中一步接線的技術(shù)效果，從而簡(jiǎn)化了斷路器試驗(yàn)的接線工作，提高了試驗(yàn)效率，也減少了接線過程中的安全隱患；

2、采用電容式觸摸屏取代傳統(tǒng)的數(shù)字撥碼開關(guān)，便于工作人員對(duì)定時(shí)參數(shù)的輸入，同時(shí)也提高了選相程序控制器的使用壽命；

3、采用數(shù)字信號(hào)處理器作為控制器20，取代了現(xiàn)有技術(shù)中的分立器件或簡(jiǎn)單CMOS集成電路，數(shù)字信號(hào)處理器體積小、運(yùn)算效率高，而且在工作時(shí)發(fā)熱少，這使得選相程序控制器對(duì)散熱單元的要求大幅度減小，從而大大減小了整體選相程序控制器的體積，與此同時(shí)，針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器采用新的定時(shí)方法，使得工作人員在設(shè)置定時(shí)參數(shù)時(shí)可以自由即時(shí)的選取時(shí)間周期，從而提高了定時(shí)參數(shù)的設(shè)置效率；

4、輸出通道30與數(shù)字信號(hào)處理器之間設(shè)置了隔離單元50，使得數(shù)字信號(hào)處理器在工作時(shí)不受外界電磁環(huán)境的干擾。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。