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电源的隔离处置系统及方法

发明公布  在审
申请(专利)号:CN201710597148.1国省代码:山东 37
申请(专利权)人:国网山东省电力公司冠县供电公司
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摘要:
本发明公开了一种电源的隔离处置系统,包括:第一信号采集单元,采集电源的第一电源信息;第一判断单元,接收第一电源信息,并判断第一电源信息是否合格,若第一电源信息不合格,则发送断开信号至处理单元;处理单元,包括控制模块,控制模块接收断开信号,并控制电源的进线开关断开,同时发送报警信号至报警单元;以及报警单元,接收报警信号,发出警报信息。本发明无需人为巡检便可以及时发现并处置异常的电源,将其与用电系统隔离,保证用电设备的安全可靠运行。本发明还公开了一种电源的隔离处置方法。

主权项:
一种电源的隔离处置系统,其特征在于,包括:第一信号采集单元,位于所述电源与所述电源的进线开关之间,用于采集所述电源的第一电源信息;第一判断单元,接收所述第一信号采集单元采集的第一电源信息,并判断所述第一电源信息是否合格,若所述第一电源信息不合格,则发送断开信号至处理单元;处理单元,包括控制模块,所述控制模块接收所述第一判断单元发送的断开信号,并控制所述电源的进线开关断开,使所述电源与用电系统隔离,同时发送报警信号至报警单元;以及报警单元,接收报警信号,发出警报信息。


说明书

电源的隔离处置系统及方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域,具体地,涉及一种电源的隔离处置系统及方法。

背景技术

站用电源是保证变电站功能正常运转的心脏,它直接给站用直流系统、交流用电
系统提供电源。直流系统为控制、信号、继电保护及自动装置提供可靠的电源。交流用电系
统是变电站动力、通信、遥视监控、照明等的保证。站用电源可靠与否对变电站的安全运行
起着至关重要的作用,是变电站安全运行的保障。因此,及时发现并隔离处置异常的站用电
源,有益于变电站安全运行。

目前,通常通过人为巡检的方式,监测电源正常与否,当发现电源出现故障之后,
将电源与用电系统隔离开。此种方式不能及时发现电源的异常,且电源出现故障后,需要进
一步根据现场情况判断故障原因,从而进行相应维修。

发明内容

鉴于以上问题,本发明的目的是提供一种电源隔离处置系统及方法,以克服现有
技术的不足,及时发现并处置异常的电源。

为了实现上述目的,本发明的一个方面是提供一种电源隔离处置系统,包括:

第一信号采集单元,位于所述电源与所述电源的进线开关之间,用于采集所述电
源的第一电源信息;

第一判断单元,接收所述第一信号采集单元采集的第一电源信息,并判断所述第
一电源信息是否合格,若所述第一电源信息不合格,则发送断开信号至处理单元;

处理单元,包括控制模块,所述控制模块接收所述第一判断单元发送的断开信号,
并控制所述电源的进线开关断开,使所述电源与用电系统隔离,同时发送报警信号至报警
单元;以及

报警单元,接收报警信号,发出警报信息。

优选的,所述电源的隔离处置系统还包括:

第二信号采集单元,位于所述电源的进线开关与用电系统之间,用于采集所述电
源的第二电源信息;以及

第二判断单元,接收所述第二信号采集单元采集的第二电源信息,并判断所述第
二电源信息是否合格,若所述第二电源信息不合格,则通过所述控制模块发送报警信号至
所述报警单元,同时发送执行信号至所述控制模块,使得所述控制模块控制所述电源的进
线开关断开,若所述第二电源信息合格,则发送采集信号至所述第一信号采集单元,采集所
述电源的第一电源信息。

优选的,所述处理单元还包括储存模块,所述储存模块储存电源故障信息,所述报
警单元用于将所述电源故障信息与所述警报信息一起发出。

优选的,所述处理单元还包括取像模块,所述取像模块摄取现场情况信息,所述报
警单元用于将所述取像模块摄取的现场情况信息与所述警报信息一起发出。

优选的,所述第一判断单元还执行如下功能:若所述第一电源信息合格,则所述第
一判断单元发送闭合信号至所述控制模块,所述控制模块接收所述第一判断单元发送的闭
合信号,并控制所述电源的进线开关闭合,使所述电源向用电系统供电,同时发送采集信号
至所述第一信号采集单元,采集所述电源的第一电源信息。

优选的,所述电源为变电站用电源。

为了实现上述目的,本发明的另一个方面是提供一种电源隔离处置方法,包括如
下步骤:

通过所述电源与所述电源的进线开关之间的第一信号采集单元采集所述电源的
第一电源信息;

通过第一判断单元接收所述第一信号采集单元采集的第一电源信息,并判断所述
第一电源信息是否合格,若所述第一电源信息不合格,则发送断开信号至处理单元;

通过处理单元的控制模块,接收所述第一判断单元发送的断开信号,并控制所述
电源的进线开关断开,使所述电源与用电系统隔离,同时发送报警信号至报警单元;以及

通过报警单元接收报警信号,并发出警报信息。

优选的,所述电源隔离处置方法还包括:

通过所述电源的进线开关与用电系统之间的第二信号采集单元采集所述电源的
第二信息;以及

通过第二判断单元接收所述第二信号采集单元采集的第二电源信息,并判断所述
第二电源信息是否合格,若所述第二电源信息不合格,则通过所述控制模块发送报警信号
至所述报警单元,同时发送执行信号至所述控制模块,使得所述控制模块控制所述电源的
进线开关断开;若所述第二电源信息合格,则发送采集信号至第一信号采集单元,通过所述
第一信号采集单元采集所述电源的第一电源信息。

优选的,若所述第一电源信息不合格,通过储存模块储存电源故障信息,且将所述
电源故障信息与所述警报信息一起发出。

优选的,若所述第一电源信息不合格,通过取像模块摄取现场情况信息,且将所述
现场情况信息与所述警报信息一起发出。

与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:

本发明可以及时发现并处置异常的电源,对异常电源进行隔离处理,将其与用电
系统隔离,保证用电设备的安全可靠运行。本发明无需人为巡检,即可在电源故障时掌握现
场情况,及时做出相应的维修措施,降低损失,保持无人值守的操作模式,减少设备维修、维
护的巡视支出。

附图说明

图1是本发明所述电源的隔离处置系统一个实施例的结构框图;

图2是本发明所述电源的隔离处置系统另一个实施例的结构框图;

图3是本发明所述电源的隔离处置方法一个实施例的流程示意图;

图4是本发明所述电源的隔离处置方法另一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识
到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式或其组合对所描述的
实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护
范围。此外,在本说明书中,附图未按比例画出,并且相同的附图标记表示相同的部分。

下面结合图1至图4来详细说明本实施例。

图1是本发明所述电源的隔离处置系统一个实施例的结构框图,如图1所示,所述
电源的隔离处置系统包括:

第一信号采集单元100,位于电源与所述电源的进线开关之间,用于采集电源的第
一电源信息,其中,第一电源信息包括电源的电压信号和/或电流信号;

第一判断单元200,接收第一信号采集单元100所采集的第一电源信息,并根据电
源质量要求判断第一电源信息是否合格,若第一电源信息不合格,则发送断开信号至处理
单元300;

处理单元300,包括控制模块310,控制模块310接收第一判断单元200发送的断开
信号,并控制电源的进线开关断开,可以及时隔离电源与用电系统,同时发送报警信号至报
警单元400;以及

报警单元400,接收报警信号,发出警报信息,使得无需人为巡检,当电源异常时,
可以及时发现电源出现异常。

其中,第一判断单元200对第一电源信息是否合格的判断标准是电压信号和/或电
流信号的变化是否正常,若电压信号和/或电流信号的波动范围超过电源质量要求的波动
范围(本发明中对电压信号和/或电流信号的正常波动范围并无具体限定,而是根据实际用
电系统对电源的质量要求而确定),或者电压信号和/或电流信号出现闪变的情况,均表示
第一电源信息不合格,不符合电源质量要求,需要隔离电源与用电系统。优选地,第一判断
单元200可以是继电器。

需要说明的是,当第一电源信息合格时,即满足电源质量要求,此时需要接通电源
与用电系统,由电源给用电系统供电,则第一判断单元200发出闭合信号至处理单元300(但
不限于此,可以是任何独立的控制部件),由处理单元300中的控制模块310接收闭合信号并
控制电源进线开关闭合,接通电源与用电系统之间的连接,同时发送采集信号至第一信号
采集单元100,通过第一信号采集单元100采集电源的第一电源信息,完成循环,由第一信号
采集单元100不断采集第一电源信息,对电源质量进行监控,以便在电源发生异常时,可以
及时发现并处置。

优选地,处理单元300还包括储存模块320,储存模块320储存电源故障信息。其中,
电源故障信息包括不合格的第一电源信息,以及对电源工作过程的记录信息等。电源故障
信息可以随报警信号一起发送至报警单元400,并且报警单元400将电源故障信息与警报信
息一起发出,以便相关工作人员及时了解电源的工作情况,采取相应维修措施。

优选地,处理单元300还包括取像模块330,取像模块330摄取现场情况信息。其中,
取像模块330可以是摄像机,拍摄现场情况,现场情况信息包括电源的进线开关的工作状态
(监测电源的进线开关是否闭合或断开)以及用电系统中各设备的工作状态(监测是否存在
设备损坏的情形)等,以照片的形式发送。取像模块330将摄取的现场情况信息随报警信号
一起发送至报警单元400,且报警单元400将现场情况信息与警报信息一起发送至相关工作
人员,使得电源出现异常时,相关工作人员可以通过接收的拍摄的现场情况信息进一步了
解现场情况,进而采取相应维修措施,保证无人值守的操作模式。

需要说明的是,无论电源是否出现异常,储存模块320和取像模块330均可以处于
工作状态,以便储存电源工作过程的记录信息并拍摄现场情况,从而了解电源的工作状态。

处理单元300控制电源进线开关断开或者闭合时,可能由于各种原因导致电源进
线开关未能成功断开或者闭合,即不能及时隔离电源与用电系统或者保持电源向用电系统
供电。优选地,在电源的进线开关之后设置电压信号和/或电流采集点,通过第二信号采集
单元500采集电源的第二电源信息,通过第二判断单元600接收第二信号采集单元500采集
的第二电源信息,并判断电源的第二电源信息是否合格,其中,图2是本发明所述电源隔离
处置系统另一个实施例的结构框图,如图2所示,所述电源隔离处置系统还包括:

第二信号采集单元500,位于电源的进线开关与用电系统之间,用于采集电源的第
二电源信息,其中第二电源信息包括电源的电压信号和/或电流信号;

第二判断单元600,接收第二信号采集单元500采集的第二电源信息,并判断第二
电源信息是否合格,若第二电源信息不合格,则通过控制模块310发送报警信号至报警单元
400,同时发送执行信号至处理单元300中的控制模块310,使得控制模块310控制电源的进
线开关断开;若第二电源信息合格,则保持电源向用电系统供电,同时发送采集信号至第一
信号采集单元100,采集电源的第一电源信息,完成循环,由第一信号采集单元100不断采集
第一电源信息,对电源质量进行监控,以便在电源发生异常时,可以及时发现并处置。

具体地,在电源的进线开关和用电系统之间设置第二电源信息采集点,采集的第
二电源信息包括电源的电压信号和/或电流信号,并根据第二电源信息判断电源的进线开
关是否成功断开或者闭合。若采集到不合格的第二电源信息,则表示电源的进线开关未能
成功断开,或者,控制电源的进线开关闭合之后,又出现电源质量不合格的情况,即,未能及
时隔离电源与用电系统,或者需要隔离电源与用电系统,此时,第二判断单元600发送执行
信号至处理单元300,由处理单元300中的控制模块310继续控制电源的进线开关断开,同时
发送报警信号至报警单元400,由报警单元400发出警报信息,告知相关工作人员未能成功
隔离电源与用电系统,使相关工作人员可以及时采取相应的维修措施,降低损失。若采集到
合格的第二电源信息,则表示电源的进线开关已经成功闭合,此时,需保持电源向用电系统
供电,同时发送采集信号至第一信号采集单元100,由第一信号采集单元100不断采集第一
电源信息,对电源质量进行监控。

优选地,电源进线开关至少包括两个分闸线圈,当其中一个分闸线圈未能成功断
开电源进线开关时,可以通过其余备用的分闸线圈控制电源的进线开关断开。

其中,第二判断单元600对第二电源信息是否合格的判断标准是电压信号和/或电
流信号的变化是否正常,若电压信号和/或电流信号的波动范围超过电源质量要求的波动
范围(本发明中对电压信号和/或电流信号的正常波动范围并无具体限定,而是根据实际用
电系统对电源的质量要求而确定),或者电压信号和/或电流信号出现闪变的情况,均表示
第二电源信息不合格。

优选地,第一信号采集单元100和第二信号采集单元500分别采集第一电源信息和
第二电源信息的频率均是在0.2s之内至少采集四次。

图3是本发明所述电源隔离处置方法一个实施例的流程示意图,如图3所示,所述
电源隔离处置方法包括:

在步骤S1中,通过电源与电源的进线开关之间的第一信号采集单元采集电源的第
一电源信息,其中,第一电源信息包括电源的电压信号和/或电流信号。

在步骤S2中,根据电源质量要求,通过第一判断单元接收第一信号采集单元采集
的第一电源信息,并判断第一电源信息是否合格,若第一电源信息合格,则通过第一判断单
元发送闭合信号至处理单元,若第一电源信息不合格,则通过第一判断单元发送断开信号
至处理单元。

在步骤S3中,包括步骤S31(a):若第一电源信息不合格,通过处理单元的控制模块
接收第一判断单元发送的断开信号,并控制电源的进线开关断开,隔离电源与用电系统,同
时发送报警信号至报警单元;步骤S31(b):若第一电源信息合格,则控制电源进线开关闭
合,进而接通电源与用电系统,电源给用电系统供电,同时发送采集信号至第一信号采集单
元,采集电源的第一电源信息。

在步骤S4中,通过报警单元接收报警信号,并发出警报信息。

优选地,在步骤S3中,还包括步骤S32:若第一电源信息不合格,通过处理单元中的
储存模块储存电源故障信息,并将电源故障信息同报警信号一起发送至报警单元,且在步
骤S4中,通过报警单元将电源故障信息与警报信息一起发出,以便相关工作人员及时了解
电源的工作情况,找寻故障原因并采取相应维修措施。

优选地,在步骤S3中,还包括步骤S33:若第一电源信息不合格,通过处理单元中的
取像模块摄取现场情况信息,可以通过摄像机等对现场情况进行拍照,将照片与报警信号
一起发送至报警单元,且在步骤S4中,通过报警单元将拍摄的现场情况信息与警报信息一
起发出,使得电源出现异常时,相关工作人员可以通过接收的拍摄照片进一步了解现场情
况,进而采取相应维修措施,保证无人值守的操作模式。

在控制电源的进线开关断开或者闭合时,可能由于各种原因导致电源的进线开关
未能成功断开或者闭合,即不能及时隔离电源与用电系统或保持电源向用电系统供电。优
选地,图4是本发明所述电源隔离处置方法另一个实施例的流程示意图,如图4所示,所述电
源隔离处置方法还包括:

在步骤S3之后需进行步骤S5,通过电源的进线开关与用电系统之间的第二信号采
集单元采集电源的第二电源信息,其中,第二电源信息包括电压信号和/或电流信号;以及

步骤S6,根据采集的第二电源信息,通过判断采集的第二电源信息是否合格来判
断电源的进线开关是否成功断开或者闭合,

若第二电源信息不合格,则返回步骤S3,通过处理单元中的控制模块继续控制电
源的进线开关断开,以隔离电源与用电系统,同时进行步骤S4,通过报警单元发出警报信
息,告知相关工作人员电源处于异常工作状态,且未能成功隔离电源与用电系统,以便及时
采取相应维修措施;若第二电源信息合格,则保持电源向用电系统供电,发送采集信号至第
一信号采集单元,通过第一信号采集单元采集电源的第一电源信息。

具体地,在电源的进线开关与用电系统之间设置第二电源信息采集点,采集的第
二电源信息包括电源的电压信号和/或电流信号。若采集到不合格的第二电源信息(包括电
压和/或电流波动超规定范围,或者电压和/或电流信号出现闪变等情况),则表示电源的进
线开关未成功断开,或者,控制电源的进线开关闭合之后,又出现电源质量不合格的情况,
即未能及时隔离电源与用电系统,或者需要隔离电源与用电系统,此时,通过第二判断单元
发送执行信号至处理单元,通过处理单元中的控制模块控制电源的进线开关断开,同时发
送报警信号至报警单元,通过报警单元发出警报信息,告知相关工作人员未能成功隔离电
源与用电系统,使相关工作人员可以及时采取相应的维修措施,降低损失;若采集到合格的
第二电源信息,则表示电源的进线开关已经成功闭合,此时,需保持电源向用电系统供电,
同时发送采集信号至第一信号采集单元100,由第一信号采集单元100不断采集第一电源信
息,对电源质量进行监控。

需要说明的是,本发明所述的电源的隔离处置系统和电源的隔离处置方法,不仅
可以适用于变电站用的站用电源的隔离处置,也同样适用于应用于普通场合的电源的隔离
处置,只是第一判断单元判断第一电源信息合格的标准和/或第二判断单...

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图1
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