用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训装置 技术领域 本发明涉及一种用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训装置， 属于 电力系统培训技术领域。
背景技术 在电力系统培训技术中， 调度系统和继电保护系统是两个独立的培训系统， 前者 是一套软件， 用于调度人员的培训 ； 后者是一套硬件， 用于继电保护、 自动化和检修人员的 培训。两者没有联系。
随着电力系统的发展， 对工作人员的素质和技能要求不断提高， 人员分工日益朝 着 “大系统和大运行” 方向发展。因此， 在培训方面迫切需要一种调度系统和继电保护系统 联合培训的手段。
发明内容 本发明的目的是提出一种用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训 装置， 综合调度系统和继电保护系统各自的功能， 对电网工作人员进行全面培训。
本发明提出的用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训装置， 包括 ：
通信卡， 通过计算机上的并行总线接收调度培训系统对大电网系统的模拟结果， 并将大电网系统的模拟结果发送至信号分配器， 同时接收来自信号分配器的继电保护培训 系统对继电保护系统的模拟结果， 并将继电保护系统的模拟结果通过并行总线发送至计算 机；
信号分配器， 将接收的上述计算机对大电网系统的仿真模拟结果发送至继电保护 培训系统， 同时接收来自继电保护培训系统的仿真模拟结果， 并将继电保护培训系统的仿 真模拟结果发送至通信卡 ；
通信卡和信号分配器之间通过光纤连接。
上述联通培训装置中， 所述的通信卡包括 ：
程序存储器， 用于存储中央处理器的程序代码， 程序存储器与中央处理器相连 接；
数据存储器， 用于存储中央处理器的数据， 数据存储器与中央处理器相连接 ；
并行总线接口控制器， 用于根据计算机并行总线协议， 接收或发送计算机与中央 处理器的之间的通信数据， 并行总线接口控制器与中央处理器相连接 ；
中央处理器， 用于通过并行总线接口控制器接收调度培训系统对大电网系统的模 拟结果， 并将大电网系统的模拟结果发送至网络控制器， 同时通过网络控制器和光信号收 发器接收继电保护培训系统对继电保护系统的模拟结果， 并将继电保护系统的模拟结果通 过并行总线接口控制器发送至计算机 ；
网络控制器， 用于将中央处理器产生的信号转换成网络协议后， 发送至光信号收 发器， 同时接受光信号收发器的信号， 并发送至中央处理器， 网络控制器与中央处理器相连
接； 光信号收发器， 用于将网络控制器的电信号转换成光信号， 并将光信号发送至信 号分配器， 同时将接收自信号分配器的光信号转换成电信号后发送至网络控制器， 光信号 收发器与信号分配器相连接。
上述联通培训装置中， 所述的信号分配器包括 ：
电源模块， 用于为信号分配器提供电源 ；
通讯模块， 用于接收通信卡中光信号收发器的光信号， 并将光信号转换为电信号， 将电信号经过自定义总线发送至数模转换器， 同时通过自定义总线接受数模转换器的电信 号， 将电信号转换为光信号， 发送至通信卡中的光信号收发器 ；
数模转换器， 将来自通讯模块的数字信号转换成模拟信号， 并将该模拟信号发送 至继电保护培训系统 ；
开关量转换器， 将来自继电保护培训系统的开关量信号转换成数字信号， 并将该 数字信号发送至通讯模块 ；
电源模块、 通讯模块、 数模转换器和开关量转换器分别通过自定义总线相连接。
本发明提出的用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训装置， 利用原 有的调度培训系统对大电网系统仿真模拟和继电保护培训系统对变电站内的继电保护装 置仿真模拟， 同时利用系统中开放的通讯协议， 在调度培训系统和继电保护培训系统之间 设置一个联通培训装置， 将继电保护培训系统的功能嵌入调度培训系统之中， 形成联合统 一的新型仿真系统。不但使电网工作人员了解大规模电力系统的动态特性， 而且了解大规 模电力系统中某些关键设备 ( 继电保护装置 ) 的运行过程， 将继电保护装置仿真模拟得到 的开关信息传递给调度培训系统， 调度培训系统利用这些开关信息立即调整大电网结构， 达到更加真实的培训效果， 而且提高了电网工作人员的素质以及对电网调度、 继电保护、 自 动化和检修等方面的技能。
附图说明
图 1 本发明用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训装置的结构框 图。
图 2 本发明联通培训装置中通信卡的结构框图。
图 3 本发明联通培训装置中信号分配器的结构框图。 具体实施方式
本发明提出的用于电力培训中调度培训和继电保护培训的联通培训装置， 其结构 框图如图 1 所示， 包括 ：
通信卡， 通过计算机上的并行总线接收调度培训系统对大电网系统的模拟结果， 并将大电网系统的模拟结果发送至信号分配器， 同时接收来自信号分配器的继电保护培训 系统对继电保护系统的模拟结果， 并将继电保护系统的模拟结果通过并行总线发送至计算 机；
信号分配器， 将接收的上述计算机对大电网系统的仿真模拟结果发送至继电保护 培训系统， 同时接收来自继电保护培训系统的仿真模拟结果， 并将继电保护培训系统的仿真模拟结果发送至通信卡 ；
通信卡和信号分配器之间通过光纤连接。
本发明的联通培训装置中， 通信卡的结构框图如图 2 所示， 包括 ：
程序存储器， 用于存储中央处理器的程序代码， 程序存储器与中央处理器相连 接；
数据存储器， 用于存储中央处理器的数据， 数据存储器与中央处理器相连接 ；
并行总线接口控制器， 用于根据计算机并行总线协议， 接收或发送计算机与中央 处理器的之间的通信数据， 并行总线接口控制器与中央处理器相连接 ；
中央处理器， 用于通过并行总线接口控制器接收调度培训系统对大电网系统的模 拟结果， 并将大电网系统的模拟结果发送至网络控制器， 同时通过网络控制器和光信号收 发器接收继电保护培训系统对继电保护系统的模拟结果， 并将继电保护系统的模拟结果通 过并行总线接口控制器发送至计算机 ；
网络控制器， 用于将中央处理器产生的信号转换成网络协议后， 发送至光信号收 发器， 同时接受光信号收发器的信号， 并发送至中央处理器， 网络控制器与中央处理器相连 接；
光信号收发器， 用于将网络控制器的电信号转换成光信号后， 将光信号发送至信 号分配器， 同时将接收自信号分配器的光信号转换成电信号后发送至网络控制器， 光信号 收发器与信号分配器相连接。
本发明的联通培训装置中， 信号分配器的结构框图如图 3 上述， 包括 ：
电源模块， 用于为信号分配器提供电源 ；
通讯模块， 用于接收通信卡中光信号收发器的光信号， 并将光信号转换为电信号， 将电信号经过自定义总线发送至数模转换器， 同时通过自定义总线接受数模转换器的电信 号， 将电信号转换为光信号， 发送至通信卡中的光信号收发器 ；
数模转换器， 将来自通讯模块的数字信号转换成模拟信号， 并将该模拟信号发送 至继电保护培训系统 ；
开关量转换器， 将来自继电保护培训系统的开关量信号转换成数字信号， 并将该 数字信号发送至通讯模块 ；
电源模块、 通讯模块、 数模转换器和开关量转换器分别通过自定义总线相连接。
本发明的联通培训装置， 采用调度培训系统对大电网系统进行仿真模拟。本发明 采用的调度培训系统由国电南瑞科技股份公司提出， 是一套成熟的调度培训系统。采用继 电保护培训系统对继电保护系统进行仿真模拟。本发明采用的继电保护培训系统 (DDRTS) 是由北京殷图仿真技术有限公司提出， 已在国内得到广泛应用 ； 在调度培训系统和继电保 护培训系统之间设置一个联通装置。 调度培训系统通过联通培训装置将仿真模拟得到的电 压和电流量传递给继电保护培训系统， 继电保护培训系统利用电压和电流量对原有的培训 系统状态进行修正， 使其更加符合大系统的运行特点。继电保护培训系统通过联通培训装 置将继电保护装置仿真模拟得到的开关信息传递给调度培训系统， 调度培训系统利用这些 开关信息立即调整大电网结构， 达到更加真实的培训效果。
本发明的联通培训装置中， 信号分配器的电源模块， 用于为信号分配器提供电源， 输入为 220 伏交流电压， 输出为正 5 伏、 正负 15 伏和正负 24 伏直流电压。本发明提出的联通培训装置的一个实施例中， 通信卡所用的主要部件如下 ：
中央处理器采用美国 TI 公司的数字信号处理器 (DSP)， 型号为 TMS320DM642 ；
程序存储器采用美国 SST 公司型号为 SST39VF040 的快速存储器 ；
数据存储器采用美国 Microchip 公司型号为 93LC66B 的可电擦除的快速存储器 ；
并行总线接口控制器采用美国 PLX 公司型号为 PEX8112 的接口芯片 ；
网络控制器采用美国 DAVICOM 公司型号为 DM9000A 的太网接口芯片 ；
光信号收发器采用中国武汉灵创公司的多模收发器， 型号为 L-TR0323。
信号分配器所用的主要部件如下 ：
通讯模块分别采用美国 TI 公司型号为 TMS320VC33 的数字信号处理器 (DSP) ； 美 国 DAVICOM 公司型号为 DM9000A 的太网接口芯片以及中国武汉灵创公司型号为 L-TR0323 的多模收发器 ；
数模转换器采用美国 BB 公司的 16 位精度的数字量 / 模拟量转换芯片， 型号为 DAC7744E ；
开关量转换器采用美国 TI 公司芯片， 型号为 74LVC16244 ；
电源模块采用美国 TI 公司型号为 TPS54310PWP 的电源芯片。