[发明专利]智能一次设备IED装置的冗余设计方法

说明书

本发明公开了智能一次设备IED装置的冗余设计方法，属于电力技术领域，建立变电站内的后台系统、第一IED装置、第二IED装置、信号合并装置和一次设备，实现两套装置同时运行，互为备用，解决了一次设备本体控制柜的冗余控制的技术问题，本发明通过两套互为冗余的IED装置同时运行，信息共享，互为备用，将智能一次设备相关数据、运行状态、控制信息等内容分别与两套IED装置共享，保证两套IED设备的信息一致，同时两套设备能够同时向两套后台系统进行数据交互,提高了设备运行可靠性；大大减少故障的发生率，降低经济损失，提高了故障处理的效率和准确性。

技术领域

本发明属于电力技术领域，特别涉及智能一次设备IED装置的冗余设计方法。

背景技术

电网一次设备主要包括变压器和断路器，这些重要的一次设备除了常规的保护控制系统外，还有一些本体运行所必须的控制功能，比如本体冷却控制，档位调节以及SF6泄露监测控制等，这些控制通常由一次设备厂家自行设计和配置，采用就地控制柜实现。随着输变电工程电压等级越来越高，特高压变压器和断路器应用也越来越多，对系统可靠性要求也越来越高。由于特高压工程保护控制系统早已经实现了双重化冗余配置，而一次设备本体控制柜的IED装置过去一直都采用的单一配置，一旦IED装置发生故障，一次设备就会退出运行或进入故障运行状态，影响系统整体的运行可靠性，所以一次设备控制部分的IED装置的冗余配置也成为了特高压输变电工程设计规范所要求的必备功能。

如图1所示，常规的一次设备汇控柜控制单元是单IED装置配置，同时与两套后台系统交互信息和控制命令，这种方案存在三个问题：

1.当IED装置内部发生故障时，装置只能退出运行，无法继续保障本体的正常工作，影响系统运行的可靠性；2.当IED装置外围接线或者通信发生故障时，装置无法察觉，只能继续带病运行，影响系统运行的可靠性；3.特高压工程由于设备负荷和电压等级都很高，本体控制柜的运行环境也比较恶劣，对IED装置的设计可靠性提出了很高的要求，提高了单装置的可靠性设计难度及其成本。

发明内容

本发明的目的是提供智能一次设备IED装置的冗余设计方法，解决了一次设备本体控制柜的冗余控制的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

智能一次设备IED装置的冗余设计方法，包括如下步骤：

步骤1：建立变电站内的后台系统、第一IED装置、第二IED装置、信号合并装置和一次设备，第一IED装置和第二IED装置均连接变电站后台系统，第一IED装置和第二IED装置还均连接信号合并装置，信号合并装置连接一次设备；第一IED装置和第二IED装置连接；

第一IED装置和第二IED装置均用于采集一次设备的运行状态信号，并将信号上传给后台系统，同时，第一IED装置和第二IED装置均接收后台系统下发的远程控制命令，并将远程控制生成控制输出信号；

信号合并装置用于将第一IED装置和第二IED装置发出的控制输出信号通过逻辑运算合并成一个最终控制信号，并将，该最终控制信号发送给一次设备，同时，信号合并装置将一次设备发出的信号分成两路，一路送给第一IED装置，另一路送给第二IED装置；

步骤2：第一IED装置和第二IED装置分别独立运行，信号合并装置同时接收第一IED装置和第二IED装置的控制输出信号，合并装置对控制输出信号进行逻辑与处理，产生一个最终有效信号，并将该最终有效信号传送给一次设备的执行机构实施执行；

所述逻辑与处理采用与门处理第一IED装置和第二IED装置的控制信号；

步骤3：一次设备产生的状态信号传输到信号倍增装置，由信号倍增装置把信号复制成为两份，分别传输给第一IED装置和第二IED装置，再由第一IED装置和第二IED装置独立处理后上传变电站后台系统，其包括如下步骤：