【技术实现步骤摘要】
本申请属于高压组合电器操作控制，尤其涉及一种组合电器的控制系统。
技术介绍
1、高压组合电器是将多种高压电器设备按照一定的结构组合在一起形成的整体，其功能包括控制、保护、测量等。随着技术的发展，高压组合电器的集成度越来越高，功能越来越复杂。在高压输配电系统中，高压组合电器扮演着重要的角色，其运行状态直接影响到电力系统的稳定性和可靠性。传统的高压组合电器依靠控制继电器实现对组合电器中的诸如断路器、隔离开关等电气设备的操作控制、状态监视及相关元件通过各自的辅助触点的不同连接方式所形成的操作控制的电气连锁功能。当前组合电器中不同间隔的电气元件的操作控制均是由继电器及其附属的二次回路构成。这其中还包含间隔内各电气元件、不同间隔的电气元件防误操作的电气连锁回路。
2、公开号为201711487276.7的专利公开了一种高压断路器及其分合闸控制装置，在该专利技术专利中为达到断路器分、合闸的控制要求，分、合闸电路上使用了多个防跳继电器、非全相时间继电器、非全相控制继电器，因为断路器长期暴露在室外，运行条件恶劣，内部继电器二次触点接头氧化导致其接触不良，从而造成整个控制系统的故障，对电网的安全稳定运行造成影响。
3、公开号为202320181520.1的专利公开了一种高压断路器控制回路，在该专利技术专利中的装置中，实现各种功能也使用了诸多的保持继电器、位置继电器、防跳继电器，因此在应用时同样具有接线复杂、故障率高、维护成本高的缺点。
4、通过上述分析可知，相关技术中，高压组合器的操作控制中涉及的继电器数量较多
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种组合电器的控制系统，以减少组合电器中继电器的使用量，提高了组合电器中电气元件的可靠性，降低了维护工作量。
2、为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
3、一种组合电器的控制系统，包括组合电器各个间隔单元内的电气元件，还包括各个间隔单元内配置的plc控制器；
4、所述plc控制器中编程定义有各个电气元件的电气操作联锁条件；其中，各个电气元件的电气操作联锁条件基于各个电气元件对应的防误操作闭锁逻辑和连接方式确定；
5、所述plc控制器，还用于获取各个电气元件的位置状态信息，基于各个电气元件的电气操作联锁条件，控制同一间隔单元的电气元件和/或不同间隔单元的电气元件之间的分/合闸操作。
6、其中一种可能的实现方式中，各个间隔单元内配置的plc控制器通过以太网交换机相互连接，形成以以太网架构为基础的网络系统，用于不同间隔单元之间的数据信息交互；其中，所述间隔单元，包括出线间隔单元、连接主变侧的间隔单元、母联间隔单元、分段间隔单元和母线pt间隔单元。
7、其中一种可能的实现方式中，还包括网络管理主机，所述网络管理主机连接至所述以太网交换机，用于管理各个间隔单元内配置的plc控制器，包括程序下装和调试。
8、其中一种可能的实现方式中，同一间隔单元内的plc控制器与电气元件通信连接，用于获取各个电气元件的位置状态信息；其中，所述电气元件的位置状态信息，包括断路器的分/合位状态信息、隔离开关的分/合位状态信息和对应间隔单元的联锁状态信息。
9、其中一种可能的实现方式中，各个间隔单元内的电气元件上均配置有辅助触点，同一间隔单元内的辅助触点与的plc控制器的开关量开入模块连接，用于向所述plc控制器发送所述位置状态信息。
10、其中一种可能的实现方式中，所述开关量开入模块的开入开关量包括电气元件的三相位置状态的常开a1的辅助触点、常闭b1的辅助触点、分/合操作把手、手动摇把插入时的辅助触点、刀闸电动操作急停按钮开入、远方/就地操作控制把手，解除联锁切换开关；
11、所述plc控制器，基于所述开关量开入模块，采集对应间隔单元内电气元件的分/合闸操作命令和第一状态信息，所述第一状态信息包括电气元件的闭锁开关量、操作压力状态信息、sf6气室的压力信息、操作把手状态信息、机械行程开关触点状态信息、电机运转状态信息、各间隔单元的电气操作联锁解除状态信息、sf6密度继电器的告警信息、电机保护继电器的告警信息中的任意一种或多种；
12、电气元件满足电气操作联锁条件时，所述plc控制器还用于基于电气元件的第一状态信息，判断电气元件是否满足对应的分/合闸操作条件；若满足，则控制电气元件执行分/合闸操作；若电气元件不满足电气操作联锁条件，则生成监控告警信息，用于提示电气元件存在异常。
13、其中一种可能的实现方式中，组合电器中各个电气元件的电气操作联锁控制设定有单独的分、合闸允许操作控制字f_c l ose、f_open；
14、plc控制器，基于各个电气元件的电气操作联锁条件，控制同一间隔单元的电气元件和/或不同间隔单元的电气元件之间的分/合闸操作，包括：
15、电气元件满足对应的电气操作联锁条件时，plc控制器获取电气元件的分/合闸操作命令；
16、分/合闸操作命令与f_c l ose/f_open经过分/合闸操作标志字的与运算后，若逻辑条件满足，则plc控制器控制对应的电气元件执行分/合闸操作。
17、其中一种可能的实现方式中，plc控制器按照预设周期循环采集间隔单元内各电气元件的位置状态信息，并检测每次采集到的所述位置状态信息是否存在预设变化；若是，则生成中断操作命令，按照预设中断优先级中断相应的操作；其中，预设中断优先级依次为断路器分闸操作、断路器合闸操作、隔离开关分/合闸操作、气室压力闭锁开入、气室压力告警开入和电气联锁信息变化。
18、其中一种可能的实现方式中，所述系统还包括各个电气元件的合闸操作回路、分闸控制回路；
19、所述合闸控制回路，由操作电源l依次串联合闸常开开出触点、分闸常闭开出触点、交流操作电机m构成；所述分闸操作回路，由操作电源n依次串联分闸常开开出触点、合闸常闭开出触点、交流操作电机m构成。
20、其中一种可能的实现方式中，plc控制器确定电气元件满足电气操作联锁条件时，用于控制对应的电气元件执行闭锁/联锁解除操作，包括：
21、电气元件执行闭锁操作时，plc控制器控制电气元件不执行分/合闸命令，常闭开出触点闭合、常开开出触点打开；
22、电气元件执行联锁解除操作时，plc控制器控制电气元件执行采集到的分/合闸命令，常闭开出触点打开、常开开出触点闭合，对应的互锁回路接通，以执行相应的分/合闸操作。
23、本申请与现有技术相比存在的有益效果为：
24、采用plc元器件替代实现传统的高压组合电器依靠控制继电器实现对组合电器中的诸如断路器、隔离开关等电气设备的操作控制、状态监视及相关元件通过各自的辅助触点的不同连接方式所形成的操作控制的电气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合电器的控制系统，包括组合电器各个间隔单元内的电气元件，其特征在于，还包括各个间隔单元内配置的PLC控制器；
2.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，各个间隔单元内配置的PLC控制器通过以太网交换机相互连接，形成以以太网架构为基础的网络系统，用于不同间隔单元之间的数据信息交互；其中，所述间隔单元，包括出线间隔单元、连接主变侧的间隔单元、母联间隔单元、分段间隔单元和母线PT间隔单元。
3.根据权利要求2所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，还包括网络管理主机，所述网络管理主机连接至所述以太网交换机，用于管理各个间隔单元内配置的PLC控制器，包括程序下装和调试。
4.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，同一间隔单元内的PLC控制器和电气元件通信连接，用于获取各个电气元件的位置状态信息；其中，所述电气元件的位置状态信息，包括断路器的分/合位状态信息、隔离开关的分/合位状态信息和对应间隔单元的联锁状态信息。
5.根据权利要求4所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，各个间隔单元内的电气
6.根据权利要求5所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，所述开关量开入模块的开入开关量包括电气元件的三相位置状态的常开A1的辅助触点、常闭B1的辅助触点、分/合操作把手、手动摇把插入时的辅助触点、刀闸电动操作急停按钮开入、远方/就地操作控制把手，接触联锁切换开关；
7.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，组合电器中各个电气元件的电气操作联锁控制设定有单独的分、合闸允许操作控制字F_close、F_open；
8.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，PLC控制器按照预设周期循环采集间隔单元内各电气元件的位置状态信息，并检测每次采集到的所述位置状态信息是否存在预设变化；若是，则生成中断操作命令，按照预设中断优先级中断相应的操作；其中，预设中断优先级依次为断路器分闸操作、断路器合闸操作、隔离开关分/合闸操作、气室压力闭锁开入、气室压力告警开入和电气联锁信息变化。
9.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，还包括各个电气元件的合闸操作回路、分闸控制回路；
10.根据权利要求9所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，PLC控制器确定电气元件满足电气操作联锁条件时，用于控制对应的电气元件执行闭锁/联锁解除操作，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种组合电器的控制系统，包括组合电器各个间隔单元内的电气元件，其特征在于，还包括各个间隔单元内配置的plc控制器；
2.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，各个间隔单元内配置的plc控制器通过以太网交换机相互连接，形成以以太网架构为基础的网络系统，用于不同间隔单元之间的数据信息交互；其中，所述间隔单元，包括出线间隔单元、连接主变侧的间隔单元、母联间隔单元、分段间隔单元和母线pt间隔单元。
3.根据权利要求2所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，还包括网络管理主机，所述网络管理主机连接至所述以太网交换机，用于管理各个间隔单元内配置的plc控制器，包括程序下装和调试。
4.根据权利要求1所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，同一间隔单元内的plc控制器和电气元件通信连接，用于获取各个电气元件的位置状态信息；其中，所述电气元件的位置状态信息，包括断路器的分/合位状态信息、隔离开关的分/合位状态信息和对应间隔单元的联锁状态信息。
5.根据权利要求4所述的一种组合电器的控制系统，其特征在于，各个间隔单元内的电气元件上均配置有辅助触点，同一间隔单元内的辅助触点与plc控制器的开关量开入模块连接，用于向所述plc控制器发送所述位置状态信息。
【专利技术属性】
技术研发人员：张惠山，王亚强，尚柳，李焱，师元康，崔宇航，韩辰龙，王昭雷，张韶光，李睿泽，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司超高压分公司，
类型：发明
国别省市：
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