[发明专利]基于S7测控单元的直流保护故障追溯实现方法及系统

权利要求书

1.基于S7测控单元的直流保护故障追溯实现方法，其特征在于：包括基本逻辑控制系统、保护逻辑运算系统、实时数据采集系统、事件记录文件生成系统和数据整理文件生成系统，基本逻辑控制系统、保护逻辑运算系统、实时数据采集系统、事件记录文件生成系统和数据整理文件生成系统均包含于S7测控单元中，基本逻辑控制系统与保护逻辑运算系统相连输出事件信息至事件记录文件生成系统；保护逻辑运算系统与实时数据采集系统相连输出故障数据信息至数据整理文件生成系统；

所述事件记录文件生成系统和数据整理文件生成系统中的事件和数据信息通过WEB界面下载成离线数据文件；

还包括波形及事件记录查看系统，波形及事件记录查看系统通过HTML或高级语言技术将离线数据文件的事件和数据信息导入读取并显示成波形和事件记录列表；

S7测控单元包括S7-PLC控制器，S7-PLC控制器包括处理器模块、数字量输入输出模块、模拟量输入模块和显示模块；

S7-PLC控制器采集数字量信号，经基本逻辑控制系统进行快速信号处理及逻辑运算，对相关设备进行控制，S7-PLC控制器的模拟量输入模块高速采集电压、电流信号并经过内部运算后将真实值显示出来，S7-PLC控制器内部执行保护逻辑运算系统的保护逻辑运算功能，包括过流保护、逆流保护和低电压保护，从而判断实现保护功能并发送保护动作出口信号，这些信息均上传到触控显示模块和后台进行显示；

S7-PLC控制器的模拟量信号模块高速采集测量放大器信号，在上电启动时即预留故障录波数据块，实时数据采集系统在程序算法中采用高速定时中断方式获取实时采样值，并将实时采样值与相应ms级的时间记录至数据块中；

S7-PLC控制器中预先配置多个与预留数据块相同的故障录波数据块，以便快速保存故障录波数据，程序算法中采用高速定时中断，实时监测保护运算结果，保护逻辑运算系统预先设定数据量条件，经保护算法进行计算，满足条件后即判断为保护动作，保护动作后，S7-PLC控制器立即执行故障后录波运算，待完成后，通过算法执行录波数据处理并将其保存至预先配置的数据块中；

每次故障录波后，将其数值通过算法及调用功能块，将数据写入S7-PLC控制器的装载存储器或存储卡中，每次故障录波保存的数据为EXCEL文件格式，作为数据整理文件生成系统中生成的数据整理文件；

故障录波的所有数据均为整型数据，S7-PLC控制器中预先配置符合显示模块采集的格式及数量，由显示模块发送读取命令，S7-PLC控制器执行相关算法，将数据提供给显示模块；显示模块通过连接以太网使用 .net Framework技术进行算法运算执行数据处理及生成并显示故障录波波形图形；

S7-PLC控制器预先配置事件记录专用数据块，将所有事件按顺序定义事件编号，在运行过程中基本逻辑控制系统实时监测保护逻辑运算系统信号的变化；当信号变化时，立即将实时时间及相应事件对应的预先定义的事件编号写入事件记录专用数据块中，作为事件记录文件生成系统中生成的事件记录文件。

2.基于S7测控单元的直流保护故障追溯实现系统，其特征在于：包括S7-PLC控制器，S7-PLC控制器可实现权利要求1所述的基于S7测控单元的直流保护故障追溯实现方法，预先配置专用数据块，并将所有事件按顺序定义事件编号；

所述S7-PLC控制器包括处理器模块、数字量输入输出模块、模拟量输入模块和显示模块，

处理器模块：负责所有控制命令信号、通信以太网集成转换、与显示模块通讯，支持多种接口通信，可插入SD卡扩展；

数字量输入输出模块：负责数字量信号的采集和发送；

模拟量输入模块：负责模拟量信号的采集，可采集电压信号及电流信号，根据需要选择采样速率；

显示模块：包括触摸屏和全面的通讯接口；

所述S7-PLC控制器实时监测运行数据，经内部保护算法进行计算，满足条件后即判断为保护逻辑运算系统的保护动作。

3.根据权利要求2所述的基于S7测控单元的直流保护故障追溯实现系统，其特征在于：所述显示模块使用.net Framework技术进行算法运算执行数据处理及生成并显示故障录波图形，使用.net Framework技术进行算法运算执行数据处理及编号对应事件的转换，将其以列表形式进行显示。

4.根据权利要求3所述的基于S7测控单元的直流保护故障追溯实现系统，其特征在于：所述S7-PLC控制器通过以太网与PSCADA监控系统和显示模块进行数据通讯。