CN102664390A

CN102664390A - 数字式通用保护测控装置

Info

Publication number: CN102664390A
Application number: CN201210158587XA
Authority: CN
Inventors: 张继征; 李成文; 黄意凯
Original assignee: Poole Shield Electric (shanghai) Co Ltd
Current assignee: Poole Shield Electric (shanghai) Co Ltd
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明涉及一种电网保护测控装置，数字式通用保护测控装置（PES-6600）主要克服以往装置型号过多，备品备件复杂困难的技术问题。技术方案：通用保护测控装置由电源模件、开入开出操作模件、交流采样模件、CPU模件和人机接口模件组成。CPU模件由DSP、开出驱动模块、开入模块、通讯模件、存储模件、时钟模件、监视模件、以太网模件、测频模件组成。交流采样模件采集到的数据输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块传输给开入开出操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出操作模件将数据通过开入模块再传输给DSP。本发明适用于110kv及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。

Description

数字式通用保护测控装置

技术领域

本发明涉及一种智能电网保护测控装置，具有的强大、灵活的保护和控制可编程功能，可最大限度的满足用户的要求，改变了以往微机保护装置型号繁杂、备品备件困难的局面。使产品性能大大提高的同时体现了多处人性化设计。

背景技术

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，以16位多CPU为基础的微机继电保护在运算速度、计算精确度、网络通讯功能等方面已经难以满足现代电力系统的要求。并且目前国内大部分保护存在型号繁杂、备品备件困难局面。中国专利200420082683.1公开了一种“微机保护测控装置”，由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开入开出模件或操作模件组成，CPU为美国德州仪器公司的数字信号处理器芯片TMS320C32-40，同样存在处理速度较慢，无法将多种型号产品统一为一种型号，完成多种对象的保护。

发明内容

发明的目的是提供一种数字式通用保护测控装置，主要克服以往装置型号过多，备品备件复杂困难的技术问题。

本发明的技术方案为：数字式通用保护测控装置，由电源模件、开入开出操作模件、交流采样模件、CPU模件、人机接口模件组成。CPU模件与电源模件、交流采样模件为单向联接，交流采样模件输出端与CPU模件模拟量输入端连接，CPU模件与开入开出操作模件、人机接口模件为双向联接；CPU模件由DSP、开出驱动模块、开入模块、通讯模件、存储模件、时钟模件、监视模件、以太网模件和测频模件组成。DSP与通讯模件、存储模件、时钟模件、监视模件、以太网模件、测频模件均为双向联接，DSP与开出驱动模块、开入模块均为单向联接。人机接口模件由显示CPU、液晶显示器、操作按键和Led指示灯组成。交流采样模件采集到的数据输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块传输给开入开出操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出操作模件将数据通过开入模块再传输给DSP，电源模件将交流或直流85~265V转换为5V和24V两路电源，通过交流采样模件供DSP芯片和开入开出操作模件回路使用。交流采样模件将一次PT、CT转换为CPU采样所需的低电压。开入开出操作模件将数据通过开入模块再传输给DSP，DSP与通讯模件、存储模件的双向联接，可接收IRIG-B码GPS对时信号。人机接口模件完成参数设置、数据显示、报警信息功能。

装置核心DSP安装在通讯接口模件上，采用的是美国德州仪器（Texas Instruments）公司生产的TMS320F28335芯片，该芯片具有高性能CPU时钟性能（150MHZ）和高速外围设备。通过COMS处理技术，这款DSP芯片具有极低的功耗。在模拟量采集方面，它具有16通道、12位模拟量转换器，增强型ADC外设具有12位分辨率，并且能加速到每秒12.5M（MSPS）的采样速度（一般芯片为6.25MSPS和3.75MSPS），并且通过流水线结构可以监控模拟信号等各种强大的功能。通过其诸多的优势，可以轻松满足装置高性能、采样的高精度、通讯的多方式等一系列要求。

本发明有益效果：采用最新32位DSP工业微处理器；具有实时多任务操作系统及C++编程技术，可实现在线编程；可实现1路4～20mA直流量输出，可设置成对应任一电气量(如电流、电压、功率等) ；具有完善的谐波分析功能；硬件互换性好，方便用户维护及减少备件的数量；采用5U、19/3英寸标准机箱，后插式结构，可就地安装在开关柜上或集中组屏安装；具有IV级抗干扰能力，体积小，功耗低，抗震性好，绿色环保；可配合上位机实现小电流接地选线；提供丰富的测控功能，可实现积分电能，脉冲电能测量；具有强大的网络通讯功能，支持双RS485网和双以太网；具有GPS秒/分自适应对时功能。

附图说明

图1：为本发明硬件结构框图。

图中：1-开入开出操作模件， 2-CPU模件，2-1-DSP，2-2-开出驱动模块，2-3-开入模块，2-4-通讯模块，2-5-存储模件，2-6-时钟模件，2-7-监视模件，2-8-以太网模件，2-9-测频模件，3-交流采样模件，4-人机接口模件，4-1-显示CPU，4-2-液晶显示器，4-3-操作按键，4-4- Led指示灯，5-电源模件。

具体实施方式：

参照图1，数字式通用保护测控装置（PES-6600），由电源模件5（采上海德创电器电子有限公司的DCC15/220D05-24HG型2路电源）、开入开出操作模件1（松下DK1a-24V继电器、洪都JHX-2F防跳继电器、日本东芝TLP521-4）、交流采样模件3（采用南京择明电子有限公司生产的ZM-TCTA型电流互感器和ZM-TPTAA型电压互感器）、CPU模件2和人机接口模件4组成。CPU模件2与电源模件5、交流采样模件3为单向联接，交流采样模件3输出端与CPU模件2模拟量输入端连接，CPU模件2与开入开出操作模件1、人机接口模件4为双向联接；CPU模件2由DSP 2-1（美国德州仪器公司TMS320F28335）、开出驱动模块2-2(美国德州仪器公司ULN2003)、开入模块2-3(日本东芝TLP521-1）、通讯模件2-4（美国模拟器件公司ADM2483）、存储模件-5(美国集成硅公司IC62LV51216LL)、时钟模件2-6（美国瑞创国际公司FM3130）、监视模件2-7(美国美信公司MAX690A)、以太网模件2-8(麦瑞半导体KSZ8842)、测频模件2-9(美国德州仪器公司LM393组成）。DSP2-1与通讯模件2-4、存储模件2-5、时钟模件2-6、监视模件2-7、以太网模件2-8、测频模件2-9均为双向联接，DSP2-1与开出驱动模块2-2、开入模块2-3均为单向联接。人机接口模件4由显示CPU 4-1（采用美国微芯公司生产的dsPIC33FJ64GP206控制芯片）、液晶显示器4-2（深圳市拓普微科技开发有限公司生产的LM320240C液晶）、操作按键4-3(日本欧姆龙1B043)、Led指示灯4-4（深圳雷曼光电科技股份有限公司6*12Led指示灯）组成。交流采样模件3采集到的数据输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块2-2传输给开入开出操作模件1，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出操作模件1将数据通过开入模块2-3再传输给DSP。电源模件5将交流或直流85~265V转换为5V和24V两路电源，通过交流采样模件3供DSP2-1芯片和开入开出操作模件1回路使用。交流采样模件3将一次PT、CT转换为CPU采样所需的低电压。开入开出操作模件1将数据通过开入模块2-2再传输给DSP2-1，DSP2-1与通讯模件2-4、存储模件2-5的双向联接，可接收IRIG-B码GPS对时信号。人机接口模件4完成参数设置、数据显示、报警信息功能。

本发明适用于110kv及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。可用于不同的主接线方式，如单母线，双母线及多母线方式接线；支持不同类型的电网，如中性点不接地系统，经消弧线圈接地系统和小电阻接地系统。

Claims

1.数字式通用保护测控装置，其特征是由电源模件、开入开出操作模件、交流采样模件、CPU模件、人机接口模件组成；CPU模件与电源模件、交流采样模件为单向联接，交流采样模件输出端与CPU模件模拟量输入端连接，CPU模件与开入开出操作模件、人机接口模件为双向联接；CPU模件由DSP、开出驱动模块、开入模块、通讯模件、存储模件、时钟模件、监视模件、以太网模件和测频模件组成，DSP与通讯模件、存储模件、时钟模件、监视模件、以太网模件、测频模件均为双向联接，DSP与开出驱动模块、开入模块均为单向联接；交流采样模件采集到的数据输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块传输给开入开出操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出操作模件将数据通过开入模块再传输给DSP，电源模件将交流或直流85~265V转换为5V和24V两路电源，通过交流采样模件供DSP芯片和开入开出操作模件回路。

2.根据权利要求1所述的数字式通用保护测控装置，其特征是人机接口模件由显示CPU、液晶显示器、操作按键和Led指示灯组成。