一种变电站中间继电器自动化控制装置和设备的制作方法

    技术2025-08-07  9


    本申请涉及电力设备维护,尤其涉及一种变电站中间继电器自动化控制装置和设备。


    背景技术:

    1、近年来,由于变电站内新增监测装置较多,站内一次设备位置及告警等信号接点不足,需要在不停电的状态下加装继电器扩充接点用于监测装置。中间继电器(intermediate relay)用于继电保护与自动控制系统中,以增加触点的数量及容量,还被用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同,与接触器的主要区别在于,接触器的主触头可以通过大电流,而中间继电器的触头只能通过小电流,所以,它只能用于控制电路中,一般没有主触点。继电器的正常运行关系着装置能否正确监视一次设备状态,上传告警信息。

    2、传统继电器易出现接点粘连及线圈烧毁的问题,如果不能及时发现继电器损坏,会导致监测装置误上或不上告警信号,留下安全隐患。目前自动化控制在电力设备领域运用越来越普及,针对现有的传统中间继电器有以下几方面的不足:

    3、1、使用前难以直接确定该继电器是否完好。

    4、2、运行中无法实时监测继电器线圈和接点的状态。

    5、3、继电器损坏后,故障定位较耗费时间。

    6、4、传统继电器故障率较高。

    7、因此,需要变电站中间继电器自动化控制装置和设备以解决上述问题,并提高工作效率。


    技术实现思路

    1、本申请的多个方面提供一种变电站中间继电器自动化控制装置和设备,提高中间继电器的消缺工作效率,节省消缺时间。

    2、为实现上述技术效果,本申请的一方面提供一种变电站中间继电器自动化控制装置,包括:采样模块、滤波模块、模数转换模块及plc可编程控制模块,其中:

    3、所述采样模块包括采样电路,输入端与中间继电器输出端连接,对输入的信号进行采样;

    4、所述滤波模块输入端与所述采样模块输出端连接,接收采样模块发送的采样信号,滤除采样信号中的谐波;

    5、所述模数转换模块输入端与所述滤波模块输出端连接,将滤波后的交流信号转化为直流信号;

    6、所述plc可编程控制模块输入端与所述模数转换模块输出端连接,输出端与中间继电器输入端连接形成闭合回路,接收模数转换模块发送的直流信号,并根据所述直流信号控制所述中间继电器工作。

    7、根据本发明的优选实施方式,所述采样模块包括隔离运算放大器、差分运放电路、滤波器和模数转换采样模块,输入信号通过隔离运算放大器处理后输入差分运放电路,输出的电压经过滤波器后输入模数转换采样模块进行采样。

    8、根据本发明的优选实施方式,所述变电站中间继电器自动化控制还包括降压模块,输入端与所述采样模块的输出端连接,输出端与所述滤波模块的输入端连接,用于对采样后的交流电压进行降压得到符合预设要求的弱电压。

    9、根据本发明的优选实施方式,所述滤波模块包括贝赛尔滤波器,其传递函数为:

    10、

    11、式中θn(s)是一个反向贝塞耳多项式,ω0是选定的期望截止频率,单位是rad/s。

    12、根据本发明的优选实施方式,所述模数转换模块包括全桥式整流电路,利用svpwm算法控制整流电路中的pwm整流器,用于将滤波模块输出的交流电压进行整流后输出稳定的直流电压。

    13、根据本发明的优选实施方式,所述plc可编程控制模块通过预设的模糊分数阶控制模型进行实时控制,所述模糊分数阶控制模型内配置有模糊分数阶pid控制算法。

    14、根据本发明的优选实施方式,所述变电站中间继电器自动化控制还包括通信模块,输入端与所述plc可编程控制模块的输出端连接,利用can-xl通信技术将plc可编程控制模块输出的控制信息发送至后台服务器。

    15、本申请的另一方面,提供一种变电站中间继电器自动化控制设备,包括:外壳、液晶显示屏及权利要求1-7任一项所述的变电站中间继电器自动化控制装置,所述外壳包裹在变电站中间继电器自动化控制装置外表面,所述液晶显示屏与所述变电站中间继电器自动化控制装置连接,并固定在外壳表面。

    16、根据本发明的优选实施方式,所述外壳为热塑性高分子材料。

    17、根据本发明的优选实施方式,所述液晶显示屏为扭曲向列型面板。

    18、本申请实施例提供的方案中,能够在不断电的情况下自动高效准确检测出中间继电器故障并消除缺陷,解决了中间继电器消缺时间长的问题,提高了变电站消缺效率,实现了继电器自动化控制,保证变电站设备稳定运行。



    技术特征:

    1.一种变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,包括:采样模块、滤波模块、模数转换模块及plc可编程控制模块,其中:

    2.根据权利要求1所述的变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,所述采样模块包括隔离运算放大器、差分运放电路、滤波器和模数转换采样模块,输入信号通过隔离运算放大器处理后输入差分运放电路,输出的电压经过滤波器后输入模数转换采样模块进行采样。

    3.根据权利要求1所述的变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,所述变电站中间继电器自动化控制还包括降压模块,输入端与所述采样模块的输出端连接,输出端与所述滤波模块的输入端连接,用于对采样后的交流电压进行降压得到符合预设要求的弱电压。

    4.根据权利要求3所述的变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,所述滤波模块包括贝赛尔滤波器,其传递函数为:

    5.根据权利要求1所述的变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,所述模数转换模块包括全桥式整流电路,利用svpwm算法控制整流电路中的pwm整流器,用于将滤波模块输出的交流电压进行整流后输出稳定的直流电压。

    6.根据权利要求1所述的变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,所述plc可编程控制模块通过预设的模糊分数阶控制模型进行实时控制,所述模糊分数阶控制模型内配置有模糊分数阶pid控制算法。

    7.根据权利要求6所述的变电站中间继电器自动化控制装置,其特征在于,所述变电站中间继电器自动化控制还包括通信模块,输入端与所述plc可编程控制模块的输出端连接,利用can-xl通信技术将plc可编程控制模块输出的控制信息发送至后台服务器。

    8.一种变电站中间继电器自动化控制设备,其特征在于,包括:外壳、液晶显示屏及权利要求1-7任一项所述的变电站中间继电器自动化控制装置,所述外壳包裹在变电站中间继电器自动化控制装置外表面,所述液晶显示屏与所述变电站中间继电器自动化控制装置连接,并固定在外壳表面。

    9.根据权利要求8所述的变电站中间继电器自动化控制设备,其特征在于,所述外壳为热塑性高分子材料。

    10.根据权利要求8所述的变电站中间继电器自动化控制设备,其特征在于,所述液晶显示屏为扭曲向列型面板。


    技术总结
    本申请提供了一种变电站中间继电器自动化控制装置和设备,装置包括:采样模块、滤波模块、模数转换模块及PLC可编程控制模块,其中:采样模块输入端与中间继电器输出端连接,对输入的信号进行采样;滤波模块输入端与采样模块输出端连接,接收采样模块发送的采样信号,滤除采样信号中的谐波;模数转换模块输入端与滤波模块输出端连接,将滤波后的交流信号转化为直流信号;PLC可编程控制模块输入端与模数转换模块输出端连接,输出端与中间继电器输入端连接,接收模数转换模块发送的直流信号,并根据直流信号控制中间继电器工作。本申请能够在不断电的情况下自动高效准确检测出中间继电器故障并消除缺陷,提高了消缺效率,保证变电站设备稳定运行。

    技术研发人员:董严龙,王国祥,叶智年,许显科,刘志刚,李维芳,王可心,张海辉,胡婉婷,赵福平,薛世达,晁显智,马元明,李能俊,马博文,张建安,郭旭,祁永超,赵成忠,陈瑶
    受保护的技术使用者:国网青海省电力公司西宁供电公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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