CN110932224B - 一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置 - Google Patents

一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110932224B
CN110932224B CN201911295847.6A CN201911295847A CN110932224B CN 110932224 B CN110932224 B CN 110932224B CN 201911295847 A CN201911295847 A CN 201911295847A CN 110932224 B CN110932224 B CN 110932224B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mcu
dsp
module
data
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911295847.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110932224A (zh
Inventor
王诗涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boqiaoduowen Technology Co ltd
Original Assignee
Boqiaoduowen Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boqiaoduowen Technology Co ltd filed Critical Boqiaoduowen Technology Co ltd
Priority to CN201911295847.6A priority Critical patent/CN110932224B/zh
Publication of CN110932224A publication Critical patent/CN110932224A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110932224B publication Critical patent/CN110932224B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,包括电压变换器、电流变换器、屏蔽模块、AC模拟输入预处理器、A/D转换器、DSP、光电隔离模块、记录模块、双口RAM、稳压模块、电源电压监视器、CPLD、人机接口、MCU、通讯模块,电压变换器用于将输入的电压信号转换成电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化;本发明的有益效果是:双向备份更加安全可靠,并且能够实时对变化的值进行覆盖保存,同时可通过覆盖次数判断存储的异常情况,通过电压变换器、电流变换器、稳压模块增加了装置的抗干扰能力,并且能够排除偶然干扰所造成的计算错误信息。

Description

一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置
技术领域
本发明涉及综合保护测控装置,具体为一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,属于保护测控技术领域。
背景技术
保护测控装置集保护、测量、控制、监测、通讯、事件记录、故障录波、操作防误等多种功能于一体,既可以就地分散安装,也可以集中组屏,是构成变电站、发电厂厂用电等电站综合自动化系统的理想智能设备装置,装置采用多级隔离和良好的屏蔽措施,从机箱到印制板的设计及器件的选择上都充分考虑了各种抗干扰措施,使得整机具有优异的电磁兼容性能,和现场运行的高可靠性,微机保护测控装置是由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成,主要优点:可以满足库存配制,满足用户对不同电气设备或线路保护要求,用于可根椐实际运行的需要配制相应保护,真正实现用户“量身定制”,自定义保护功能,可实现标准保护库中未提供的特殊保护,最大限度满足用户要求,各种保护功能相对独立,保护定值、实现、闭锁条件和保护投退可独立整定和配制,保护功能实现不依赖于通讯网络,满足电力系统保护所要求的可靠性。
现有的综合保护测控装置,没有在PT、CT的原边和副边线圈加屏蔽措施,装置的输入输出信号容易受到干扰,串行通信线路一旦骚扰耦合到数据线上,就会产生误码,单一的光电隔离措施只能将回路传播的纵向骚扰进行一定程度的隔离,传输线比较长时,就很容易变为横向耦合电磁骚扰,这就使得通信线路比较薄弱,没有对重要数据参数进行备份,并且不能定期进行安全性检查,备份状态下的数据仍然存在丢失的问题,需要进一步的完善与加强功能。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的综合保护测控装置,没有在PT、CT的原边和副边线圈加屏蔽措施,装置的输入输出信号容易受到干扰,串行通信线路一旦骚扰耦合到数据线上,就会产生误码,单一的光电隔离措施只能将回路传播的纵向骚扰进行一定程度的隔离,传输线比较长时,就很容易变为横向耦合电磁骚扰,这就使得通信线路比较薄弱,没有对重要数据参数进行备份,并且不能定期进行安全性检查,备份状态下的数据仍然存在丢失的问题,而提出一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,包括电压变换器、电流变换器、屏蔽模块、AC模拟输入预处理器、A/D转换器、DSP、光电隔离模块、记录模块、双口RAM、稳压模块、电源电压监视器、CPLD、人机接口、MCU、通讯模块;
所述电压变换器用于将输入的电压信号转换成电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化,所述电流变换器用于通过阻抗将电流变换为线性直流电压信号,供测量电路使用,所述A/D转换器用于将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,所述DSP为一种数字信号处理器,所述DSP用于实时快速处理各种数字信号,所述双口RAM用于暂时存储程序、数据和中间结果,所述DSP还用于数据传输时的抗干扰处理,具体的抗干扰处理步骤表现为:
步骤一:通过公式Y(n)=QX(n)+(1-Q)Y(n-1)计算,其中X(n)为第n次采样时滤波器输入值,Y(n)为第n次采样时的滤波器的输出值,Y(n-1)为n-1次采样时滤波器输出值,Q为数字滤波器的时间常数;
步骤二:在基于DSP高度处理中通过自适应FIR滤波和误差排除法,在做递推计算时比较前后两次的结果,来判断数据的真伪,排除一些偶然干扰时造成的计算错误信息;
所述DSP、MCU还包括RAM区、查错模块,所述RAM区用于数据传输时的备份处理,备份处理的具体处理步骤表现为:
A01:系统中的数据在传输过程中利用DSP的RAM区与MCU的RAM区同时备份;
A02:利用查错模块对RAM区数据进行测试,对于RAM区的数据测试可将RAM区分区,在各个区内存放统一的标志数,正常运行时这些单元的标志数不会发生变化,查错模块每隔一定时间检测标志情况,当标志发生改变时,利用数据冗余技术进行覆盖修正,包括数据在系统上的实时性;
其中,在发生数据覆盖修正时,通过记录模块,会对覆盖数据进行相关的统计,具体统计处理的步骤包括:
T01:DSP与MCU各自对应搭配一个记录模块,当DSP中的数据出现覆盖修正情况时,与DSP对应的记录模块记做一次并实时添加时间戳,当MCU中的数据出现覆盖修正情况时,与MCU对应搭配的记录模块记做一次并实时添加时间戳;
T02:将DSP对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定;
T02:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断DSP发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数;
T03:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数等于安全值二十时,判断DSP处于需要检修的状态,记录模块生成提示指令,通过显示器弹出黄色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数;
T04:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数小于安全值二十时,判断DSP处于正常状态,不产生任何指令;
T05:将MCU对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定;
T06:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断MCU发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示MCU一天内的覆盖修正次数;
T07:MCU所对应的记录模块重复T03的步骤;
T08:MCU所对应的记录模块重复T04的步骤;
其中,两个记录模块还用于DSP与MCU之间进行覆盖修正次数的比对,通过比对进行判定,具体的比对判定处理步骤如下:
D01:DSP一天内的覆盖修正次数标记为变量B,MCU一天内的覆盖修正次数标记为变量L;
D02:当变量B大于变量L时,则DSP与MCU之间有一个处于异常状态,生成异常指令通过显示器提醒;
D03:当变量B小于变量L时,则DSP与MCU之间有一个处于异常状态,生成异常指令通过显示器提醒;
D04:当变量B等于变量L时,则DSP与MCU均为正常运行状态,不生成任何指令。
进一步在于:所述屏蔽模块良好接地,接地电阻小于2Ω。
进一步在于:所述光电隔离模块用于防止DSP与MCU不同电路的相互干扰。
进一步在于:所述稳压模块的数量为两个,所述稳压模块用于DSP、MCU单独的专用稳压供电模块,所述稳压模块带有电源电压监视器,用于监测瞬时短路与瞬时压降而产生的复位信号。
进一步在于:所述通讯模块用于装置间数据的无线共享与传输,所述人机接口用于连接外设设备。
进一步在于:所述MCU包括有看门狗模块,所述看门狗模块为一种监控芯片,看门狗模块和MCU的一个I/O引脚相连,所述看门狗模块包括有监视跟踪定时器与中断定时器,所述MCU通过看门狗模块预防系统运行出现死机,预防处理步骤表现为:
S01:MCU通过I/O引脚控制命令定时地往看门狗模块的引脚上送入高电平;
S02:当MCU由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,I/O引脚控制命令便不能被执行;
S03:看门狗模块得不到MCU送来的信号,便在看门狗模块和NCU复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使MCU发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行。
进一步在于:所述电源电压监视器用于监测两个稳压模块的瞬时短路与瞬时压降所产生的信号,并将信号反馈给DSP,DSP标记一次,并对应捆绑上时间戳,对一个月内的标记进行对比处理,处理步骤如下:
H1:第一天标记的总量为N(1),第二天标记的总量为N(2),第三天标记的总量为N(3)按照自然月以此类推;
H2:将N(1)、N(2)、N(3)...的总量进行对比,得出拥有最大次数值的日期,拥有最大次数值的那天为瞬时短路与瞬时压降发生次数最多的一天。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、数据在传输过程中利用DSP的RAM区与MCU的RAM区同时备份,查错模块对RAM区数据进行测试,对于RAM区的数据测试可将RAM区分区,在各个区内存放统一的标志数,正常运行时这些单元的标志数不会发生变化,查错模块每隔一定时间检测标志情况,当标志发生改变时,利用数据冗余技术进行覆盖修正,并且在发生数据覆盖修正时,记录模块,会对覆盖数据进行相关的统计,当一天内的覆盖修正次数超过安全值时,则说明记录模块所对应统计的部件出现损坏,需要及时进行修理,双向备份更加安全可靠,并且能够实时对变化的值进行覆盖保存。
2、在PT、CT的原边和副边线圈加屏蔽措施,采用带双重屏蔽的变换器,分别为电压变换器、电流变换器实现良好的屏蔽效果,为了增加A/D转换器的抗干扰性,通过屏蔽模块良好接地,对于电网电压的干扰,为了避免瞬时压降和窜入的干扰造成MCU误动作和数据的丢失,通常采用低通滤波器、隔离变压器来应对,但仍不能完全解决问题,在本装置中,除了采用上述通用的方法外,DSP、MCU分别采用单独的专用稳压模块供电,稳压模块带有电源电压监视器,能够监测瞬时短路与瞬时压降而产生的复位信号,通过电压变换器、电流变换器、屏蔽模块、稳压模块增加了装置的抗干扰能力。
3、DSP还用于数据传输时的抗干扰处理,通过公式得出第n次采样时的滤波器的输出值,在基于DSP高度处理中通过自适应FIR滤波和误差排除法,在做递推计算时比较前后两次的结果,来判断数据的真伪,排除一些偶然干扰时造成的计算错误信息。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明系统框架图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,包括电压变换器、电流变换器、屏蔽模块、AC模拟输入预处理器、A/D转换器、DSP、光电隔离模块、记录模块、双口RAM、稳压模块、电源电压监视器、CPLD、人机接口、MCU、通讯模块;
电压变换器用于将输入的电压信号转换成电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化,电流变换器用于通过阻抗将电流变换为线性直流电压信号,供测量电路使用,A/D转换器用于将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,DSP为一种数字信号处理器,DSP用于实时快速处理各种数字信号,双口RAM用于暂时存储程序、数据和中间结果,DSP还用于数据传输时的抗干扰处理,具体的抗干扰处理步骤表现为:
步骤一:通过公式Y(n)=QX(n)+(1-Q)Y(n-1)计算,其中X(n)为第n次采样时滤波器输入值,Y(n)为第n次采样时的滤波器的输出值,Y(n-1)为n-1次采样时滤波器输出值,Q为数字滤波器的时间常数;
步骤二:在基于DSP高度处理中通过自适应FIR滤波和误差排除法,在做递推计算时比较前后两次的结果,来判断数据的真伪,排除一些偶然干扰时造成的计算错误信息;
DSP、MCU还包括RAM区、查错模块,RAM区用于数据传输时的备份处理,备份处理的具体处理步骤表现为:
A01:系统中的数据在传输过程中利用DSP的RAM区与MCU的RAM区同时备份;
A02:利用查错模块对RAM区数据进行测试,对于RAM区的数据测试可将RAM区分区,在各个区内存放统一的标志数,正常运行时这些单元的标志数不会发生变化,查错模块每隔一定时间检测标志情况,当标志发生改变时,利用数据冗余技术进行覆盖修正,数据冗余技术是使用多组附加驱动器存储数据的副本,数据冗余的目的是为了重复存储数据以防止数据的丢失,对数据进行冗余性的编码来防止数据的丢失、错误,并提供对错误数据进行反变换得到原始数据的功能,大量数据的索引为了完备性而配备了冗余数据,包括数据在系统上的实时性;
其中,在发生数据覆盖修正时,通过记录模块,会对覆盖数据进行相关的统计,具体统计处理的步骤包括:
T01:DSP与MCU各自对应搭配一个记录模块,当DSP中的数据出现覆盖修正情况时,与DSP对应的记录模块记做一次并实时添加时间戳,当MCU中的数据出现覆盖修正情况时,与MCU对应搭配的记录模块记做一次并实时添加时间戳;
T02:将DSP对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定;
T02:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断DSP发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数;
T03:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数等于安全值二十时,判断DSP处于需要检修的状态,记录模块生成提示指令,通过显示器弹出黄色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数;
T04:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数小于安全值二十时,判断DSP处于正常状态,不产生任何指令;
T05:将MCU对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定;
T06:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断MCU发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示MCU一天内的覆盖修正次数;
T07:MCU所对应的记录模块重复T03的步骤;
T08:MCU所对应的记录模块重复T04的步骤;
其中,两个记录模块还用于DSP与MCU之间进行覆盖修正次数的比对,通过比对进行判定,具体的比对判定处理步骤如下:
D01:DSP一天内的覆盖修正次数标记为变量B,MCU一天内的覆盖修正次数标记为变量L;
D02:当变量B大于变量L时,则DSP与MCU之间有一个处于异常状态,生成异常指令通过显示器提醒;
D03:当变量B小于变量L时,则DSP与MCU之间有一个处于异常状态,生成异常指令通过显示器提醒;
D04:当变量B等于变量L时,则DSP与MCU均为正常运行状态,不生成任何指令。
屏蔽模块良好接地,接地电阻小于2Ω;光电隔离模块用于防止DSP与MCU不同电路的相互干扰,光电隔离模块包括发光二极管、光探测器,输入的电信号驱动发光二极管,使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出,完成电、光、电的转换,从而起到输入输出隔离的作用;稳压模块的数量为两个,稳压模块用于DSP、MCU单独的专用稳压供电模块,稳压模块带有电源电压监视器,用于监测瞬时短路与瞬时压降而产生的复位信号;通讯模块用于装置间数据的无线共享与传输,人机接口用于连接外设设备;
MCU包括有看门狗模块,看门狗模块为一种监控芯片,看门狗模块和MCU的一个I/O引脚相连,看门狗模块包括有监视跟踪定时器与中断定时器,MCU通过看门狗模块预防系统运行出现死机,预防处理步骤表现为:
S01:MCU通过I/O引脚控制命令定时地往看门狗模块的引脚上送入高电平;
S02:当MCU由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,I/O引脚控制命令便不能被执行;
S03:看门狗模块得不到MCU送来的信号,便在看门狗模块和NCU复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使MCU发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行;
电源电压监视器用于监测两个稳压模块的瞬时短路与瞬时压降所产生的信号,并将信号反馈给DSP,DSP标记一次,并对应捆绑上时间戳,对一个月内的标记进行对比处理,处理步骤如下:
H1:第一天标记的总量为N(1),第二天标记的总量为N(2),第三天标记的总量为N(3)按照自然月以此类推;
H2:将N(1)、N(2)、N(3)...的总量进行对比,得出拥有最大次数值的日期,拥有最大次数值的那天为瞬时短路与瞬时压降发生次数最多的一天。
本发明在使用时,在PT、CT的原边和副边线圈加屏蔽措施,采用带双重屏蔽的变换器,分别为电压变换器、电流变换器实现良好的屏蔽效果,变压器选用R型铁芯,为了增加A/D转换器的抗干扰性,通过屏蔽模块良好接地,电阻小于2Ω,对于电网电压的干扰,为了避免瞬时压降和窜入的干扰造成MCU误动作和数据的丢失,通常采用低通滤波器、隔离变压器来应对,但仍不能完全解决问题,在本装置中,除了采用上述通用的方法外,DSP、MCU分别采用单独的专用稳压模块供电,稳压模块带有电源电压监视器,能够监测瞬时短路与瞬时压降而产生的复位信号,DSP还用于数据传输时的抗干扰处理,通过公式计算第n次采样时的滤波器的输出值,在基于DSP高度处理中通过自适应FIR滤波和误差排除法,在做递推计算时比较前后两次的结果,来判断数据的真伪,排除一些偶然干扰时造成的计算错误信息,DSP、MCU还包括RAM区、查错模块,所述RAM区用于数据传输时的备份处理,系统中的数据在传输过程中利用DSP的RAM区与MCU的RAM区同时备份,利用查错模块对RAM区数据进行测试,对于RAM区的数据测试可将RAM区分区,在各个区内存放统一的标志数,正常运行时这些单元的标志数不会发生变化,查错模块每隔一定时间检测标志情况,当标志发生改变时,利用数据冗余技术进行覆盖修正,包括数据在系统上的实时性,在发生数据覆盖修正时,通过记录模块,会对覆盖数据进行相关的统计,DSP与MCU各自对应搭配一个记录模块,当DSP中的数据出现覆盖修正情况时,与DSP对应的记录模块记做一次并实时添加时间戳,当MCU中的数据出现覆盖修正情况时,与MCU对应搭配的记录模块记做一次并实时添加时间戳,将DSP对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定,当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断DSP发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数,当二十四小时内所统计的覆盖修正次数等于安全值二十时,判断DSP处于需要检修的状态,记录模块生成提示指令,通过显示器弹出黄色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数,当二十四小时内所统计的覆盖修正次数小于安全值二十时,判断DSP处于正常状态,不产生任何指令,MCU所对应的记录模块与DSP所对应的记录模块处理步骤相同,两个记录模块还用于DSP与MCU之间进行覆盖修正次数的比对,只有当次数相等时,DSP与MCU才为正常的工作状态,次数不等时DSP与MCU需要进行监测维修,DSP还用于数据传输时的抗干扰处理,通过公式得出第n次采样时的滤波器的输出值,在基于DSP高度处理中通过自适应FIR滤波和误差排除法,在做递推计算时比较前后两次的结果,来判断数据的真伪,排除一些偶然干扰时造成的计算错误信息,MCU包括有看门狗模块,看门狗模块为一种监控芯片,看门狗模块和MCU的一个I/O引脚相连,看门狗模块包括有监视跟踪定时器与中断定时器,MCU通过看门狗模块预防系统运行出现死机,MCU通过I/O引脚控制命令定时地往看门狗模块的引脚上送入高电平,当MCU由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,I/O引脚控制命令便不能被执行,看门狗模块得不到MCU送来的信号,便在看门狗模块和NCU复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使MCU发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,包括电压变换器、电流变换器、屏蔽模块、AC模拟输入预处理器、A/D转换器、DSP、光电隔离模块、记录模块、双口RAM、稳压模块、电源电压监视器、CPLD、人机接口、MCU、通讯模块;
所述电压变换器用于将输入的电压信号转换成电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化,所述电流变换器用于通过阻抗将电流变换为线性直流电压信号,供测量电路使用,所述A/D转换器用于将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,所述DSP为一种数字信号处理器,所述DSP用于实时快速处理各种数字信号,所述双口RAM用于暂时存储程序、数据和中间结果,所述DSP还用于数据传输时的抗干扰处理,具体的抗干扰处理步骤表现为:
步骤一:通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE002
计算,其中X(n)为第n次采样时滤波器输入值,Y(n)为第n次采样时的滤波器的输出值,Y(n-1)为n-1次采样时滤波器输出值,Q为滤波器的时间常数;
步骤二:在基于DSP高度处理中通过自适应FIR滤波和误差排除法,在做递推计算时比较前后两次的结果,来判断数据的真伪,排除一些偶然干扰时造成的计算错误信息;
所述DSP、MCU还包括RAM区、查错模块,所述RAM区用于数据传输时的备份处理,备份处理的具体处理步骤表现为:
A01:系统中的数据在传输过程中利用DSP的RAM区与MCU的RAM区同时备份;
A02:利用查错模块对RAM区数据进行测试,对于RAM区的数据测试可将RAM区分区,在各个区内存放统一的标志数,正常运行时这些单元的标志数不会发生变化,查错模块每隔一定时间检测标志情况,当标志发生改变时,利用数据冗余技术进行覆盖修正,包括数据在系统上的实时性;
其中,在发生数据覆盖修正时,通过记录模块,会对覆盖数据进行相关的统计,具体统计处理的步骤包括:
T01:DSP与MCU各自对应搭配一个记录模块,当DSP中的数据出现覆盖修正情况时,与DSP对应的记录模块记做一次并实时添加时间戳,当MCU中的数据出现覆盖修正情况时,与MCU对应搭配的记录模块记做一次并实时添加时间戳;
T02:将DSP对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定;
T02:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断DSP发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数;
T03:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数等于安全值二十时,判断DSP处于需要检修的状态,记录模块生成提示指令,通过显示器弹出黄色弹窗,并显示DSP一天内的覆盖修正次数;
T04:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数小于安全值二十时,判断DSP处于正常状态,不产生任何指令;
T05:将MCU对应的记录模块中二十四小时内所记载的覆盖修正次数进行叠加统计,并根据统计信息内容进行判定;
T06:当二十四小时内所统计的覆盖修正次数大于安全值二十时,判断MCU发生故障,记录模块生成警报指令,通过显示器弹出红色弹窗,并显示MCU一天内的覆盖修正次数;
T07:MCU所对应的记录模块重复T05的步骤;
T08:MCU所对应的记录模块重复T06的步骤;
其中,两个记录模块还用于DSP与MCU之间进行覆盖修正次数的比对,通过比对进行判定,具体的比对判定处理步骤如下:
D01:DSP一天内的覆盖修正次数标记为变量B,MCU一天内的覆盖修正次数标记为变量L;
D02:当变量B大于变量L时,则DSP与MCU之间有一个处于异常状态,生成异常指令通过显示器提醒;
D03:当变量B小于变量L时,则DSP与MCU之间有一个处于异常状态,生成异常指令通过显示器提醒;
D04:当变量B等于变量L时,则DSP与MCU均为正常运行状态,不生成任何指令。
2.根据权利要求1所述的一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,所述屏蔽模块良好接地,接地电阻小于2Ω。
3.根据权利要求1所述的一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,所述光电隔离模块用于防止DSP与MCU不同电路的相互干扰。
4.根据权利要求1所述的一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,所述稳压模块的数量为两个,所述稳压模块用于DSP、MCU单独的专用稳压供电模块,所述稳压模块带有电源电压监视器,用于监测瞬时短路与瞬时压降而产生的复位信号。
5.根据权利要求1所述的一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,所述通讯模块用于装置间数据的无线共享与传输,所述人机接口用于连接外设设备。
6.根据权利要求1所述的一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,所述MCU包括有看门狗模块,所述看门狗模块为一种监控芯片,看门狗模块和MCU的一个I/O引脚相连,所述看门狗模块包括有监视跟踪定时器与中断定时器,所述MCU通过看门狗模块预防系统运行出现死机,预防处理步骤表现为:
S01:MCU通过I/O引脚控制命令定时地往看门狗模块的引脚上送入高电平;
S02:当MCU由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,I/O引脚控制命令便不能被执行;
S03:看门狗模块得不到MCU送来的信号,便在看门狗模块和NCU复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使MCU发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行。
7.根据权利要求1所述的一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置,其特征在于,所述电源电压监视器用于监测两个稳压模块的瞬时短路与瞬时压降所产生的信号,并将信号反馈给DSP,DSP标记一次,并对应捆绑上时间戳,对一个月内的标记进行对比处理,处理步骤如下:
H1:第一天标记的总量为N(1),第二天标记的总量为N(2),第三天标记的总量为N(3)按照自然月以此类推;
H2:将N(1)、N(2)、N(3)...的总量进行对比,得出拥有最大次数值的日期,拥有最大次数值的那天为瞬时短路与瞬时压降发生次数最多的一天。
CN201911295847.6A 2019-12-16 2019-12-16 一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置 Active CN110932224B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911295847.6A CN110932224B (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911295847.6A CN110932224B (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110932224A CN110932224A (zh) 2020-03-27
CN110932224B true CN110932224B (zh) 2022-05-06

Family

ID=69863849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911295847.6A Active CN110932224B (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110932224B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114817865A (zh) * 2022-06-28 2022-07-29 深圳市傲立电子有限公司 一种基于大数据的射频功率放大器用运行故障预测系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195243B1 (en) * 1998-05-05 2001-02-27 George Auther Spencer Method and apparatus for adaptive configuration and control in a network of electronic circuit breakers
CN103236699A (zh) * 2013-05-15 2013-08-07 辽宁立德电力工程设计有限公司 一种配电网新型电能质量控制装置及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451561C (zh) * 2004-04-14 2009-01-14 天津大学 低功耗数字式涡街流量计
JP2006332171A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Nikon Corp 位置計測方法、この位置計測方法を実施する位置計測装置、この位置計測方法を使用するデバイス製造方法
CN101034369A (zh) * 2006-03-10 2007-09-12 北京佳讯飞鸿电气有限责任公司 一种软件抗干扰方法及装置
EP2620976B1 (en) * 2012-01-25 2016-07-20 Qoniac GmbH Overlay model for aligning and exposing semiconductor wafers
CN205377271U (zh) * 2016-02-19 2016-07-06 湖南汽车工程职业学院 一种基于dsp微机保护系统
CN106908711A (zh) * 2017-02-06 2017-06-30 张家港市欧微自动化研发有限公司 一种应用于ic测试的高低温测试装置
CN108062259B (zh) * 2017-11-01 2021-03-30 联创汽车电子有限公司 Mcu内部数据存储ecc处理系统及其处理方法
CN208782467U (zh) * 2018-10-10 2019-04-23 合肥海畅电气技术有限公司 一种线路综合保护测控装置
CN109633537A (zh) * 2018-12-27 2019-04-16 浙江绿晶环境服务有限公司 一种基于uwb测距的员工定位系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195243B1 (en) * 1998-05-05 2001-02-27 George Auther Spencer Method and apparatus for adaptive configuration and control in a network of electronic circuit breakers
CN103236699A (zh) * 2013-05-15 2013-08-07 辽宁立德电力工程设计有限公司 一种配电网新型电能质量控制装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110932224A (zh) 2020-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103545922B (zh) 基于多场景分析的智能告警推理方法
CN107658985B (zh) 变电站集中监控可视化系统及其使用方法
CN106443322B (zh) 基于最大概率的故障指示器故障判定方法
CN106340332A (zh) 核电站数字化保护控制系统
CN101576601A (zh) 数字式变压器保护装置测量回路的隐藏故障诊断方法
CN110932224B (zh) 一种抗干扰高的一体化微机综合保护测控装置
CN105305365A (zh) 电网继电保护应急管理系统
CN111830342B (zh) 一种多系统融合的智能变电站继电保护动态定检方法
CN104076807A (zh) 智能变电站的自动化系统的调试方法
CN109888751A (zh) 一种特高压直流输电的直流过电压保护方法、装置、设备
KR20190119207A (ko) 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치
CN108828344B (zh) 一种用于变电站线路保护装置压板检测告警方法和装置
CN2838116Y (zh) 微机保护与测控装置
CN106597181A (zh) 一种高压电力变压器运行监测系统及方法
CN113872163A (zh) 继电保护定值校验方法及终端设备
Altaher et al. Reliability investigation of digital substation networks design using fmea technique
CN110231523B (zh) 一种油浸式电力变压器瓦斯保护故障录波装置及方法
CN202260419U (zh) 数字式母联保护装置
Naik et al. Smart grid communication protocol test automation along with protection test automation
CN201282357Y (zh) 数字式备用电源自投装置
CN201134661Y (zh) 电力系统微机测控保护装置
CN203193252U (zh) 数字式变压器保护装置
CN113269463B (zh) 一种考虑设备相关性的智能变电站二次系统风险评估方法
CN110994792B (zh) 一种用于电网设备复电时检测信号的系统
Zhida et al. Practical research on on-line monitoring and control function module of relay protection in smart substation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 230000 northeast corner of the intersection of YaoYuan road and Taihe Road, Luyang Industrial Park, Luyang District, Hefei City, Anhui Province

Applicant after: Boqiaoduowen Technology Co.,Ltd.

Address before: 230000 northeast corner of the intersection of YaoYuan road and Taihe Road, Luyang Industrial Park, Luyang District, Hefei City, Anhui Province

Applicant before: ANHUI BOQIA DUOWEN INTELLIGENT POWER GRID TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant