CN201438636U - 用于数字化变电站的简易母差保护装置 - Google Patents

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邢立功
过伟
陈晓宇
于树刚
宋文庆
马红祥
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Abstract

本实用新型涉及一种用于数字化变电站的简易母差保护装置，包括断路器，其特征在于：还包括智能控制单元、电子式互感器、合并单元、起动微处理器模块和保护微处理器模块，智能控制单元的一端连接断路器，另一端通过光纤以太网连接起动微处理器模块，电子式互感器的输出端通过光纤以太网连接合并单元，合并单元通过光纤以太网同时连接起动微处理器模块和保护微处理器模块，两个微处理器模块共同连接一双口RAM存储模块和CPLD模块，该CPLD模块连接一用于接收外部开关量输入的光电耦合模块。本实用新型实现了数据采集以及控制指令准确、快速的传递，不仅简化了接线，提高了继电保护动作的执行速度，也降低了整体的成本。

Description

用于数字化变电站的简易母差保护装置
技术领域
本实用新型属于变电站母线保护设备领域，尤其是一种用于数字化变电站的简易母差保护装置。
背景技术
简易母差保护是指将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器接入差动回路，在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路。当母线上发生故障时，简易母差保护进行动作。简易母差保护装置一般装设在10～35kV的降压系统中，目的是为了解决母线故障由变压器后备保护切除所造成的时间过长、对变压器和开关设备冲击过大的问题。简易母差保护装置是保证电网安全稳定运行的重要继电保护设备，其安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有重要的意义。
传统变电站中，一般采用电磁型电流/电压互感器进行数据采样，并使用常规断路器为执行部件，简易母差保护装置内部各设备以及与一次设备之间采用普通电缆连接。该装置的缺点是：1.电磁式互感器易出现铁芯饱和的问题，暂态传变特性差，降低了保护动作的速度，而且电流互感器二次不能开路，否则会产生数千伏高压，危及人身安全；2.各设备之间通过普通电缆连接，抗干扰能力差，同时铺设大量电缆也会给基建和运行维护带来极大的工作量。
由此可知，传统简易母差保护装置存在以上缺点，尤其是在对指令传输、保护动作速度有较高要求的数字化变电站中传统简易母差保护装置已无法胜任。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉且能准确传递指令并快速执行保护动作的用于数字化变电站的简易母差保护装置。
本实用新型采取的技术方案是：
一种用于数字化变电站的简易母差保护装置，包括断路器，其特征在于：还包括智能控制单元、电子式互感器、合并单元、起动微处理器模块和保护微处理器模块，智能控制单元的一端连接断路器，另一端通过光纤以太网连接起动微处理器模块，电子式互感器的输出端通过光纤以太网连接合并单元，合并单元通过光纤以太网同时连接起动微处理器模块和保护微处理器模块，两个微处理器模块共同连接一双口RAM存储模块和CPLD模块，该CPLD模块连接一用于接收外部开关量输入的光电耦合模块。
而且，所述起动微处理器模块与智能控制单元的连接关系是：起动微处理器模块的输入/输出端口连接MAC接口模块的一端，MAC接口模块的另一端连接网络收发器模块的一端，网络收发器的另一端连接光电转换模块的一端，光电转换模块的另一端通过光纤连接智能控制单元。
而且，所述合并单元的一个输出端通过光电转换模块、网络收发器模块和MAC接口模块连接起动微处理器模块的PCI端口，合并单元的另一个输出端通过光电转换模块、网络收发器模块和MAC接口模块连接保护微处理器模块的MAC端口。
而且，所述起动微处理器模块和保护微处理器模块共同通过串行端口连接一ARM微处理器模块。
而且，所述CPLD模块连接一继电器模块。
而且，所述起动微处理器模块和保护微处理器模块使用的芯片是DSP处理芯片。
本实用新型的优点和积极效果是：
1.本装置中设置有两个DSP处理芯片，两个芯片通过相互独立的光纤以太网接收合并单元的数据，经过逻辑与操作后将正确的控制指令经过光纤以太网再发送至智能控制单元，提高了控制指令的准确性。
2.本装置中的ARM处理器模块负责调试、通信、打印、显示等功能，方便了控制中心对现场设备的调试以及实时数据的采集，提高了人机交互性能。
3.本装置中使用电子式互感器对电流、电压等电气量数据进行采集，实现了一、二次系统电气上的有效隔离，其电气量动态测量范围大，测量精度高。
4.本装置中的起动微处理器模块通过两路光纤以太网同时连接一个智能控制单元，实现了双网的冗余功能，使数据能准确的在二者之间进行交换，提高了控制过程的安全性。
5.本实用新型以DSP处理芯片为核心，以光纤以太网为传输媒介，实现了数据采集以及控制指令准确、快速的传递，不仅简化了接线，提高了系统保护动作的执行速度，也降低了整体的成本，而且减少了设备停电检修的几率和时间，满足了数字化变电站的需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
一种用于数字化变电站的简易母差保护装置，如图1所示，包括断路器，本实用新型的创新在于：还包括智能控制单元、电子式互感器、合并单元、起动微处理器模块和保护微处理器模块，断路器安装在母线1上，断路器连接智能控制单元的一端，智能控制单元的另一端通过光纤以太网连接起动微处理器模块，合并单元的一端连接电子式电流互感器2和电子式电压互感器3，另一端通过光纤以太网同时连接起动微处理器模块和保护微处理器模块，两个微处理器模块共同连接一双口RAM存储模块和CPLD模块，该CPLD模块连接一用于接收外部开关量输入的光电耦合模块。
起动微处理器模块和保护微处理器模块使用的芯片是DSP处理芯片，比如：TI公司专用的DSP处理芯片TMS320C3X系列等。
起动微处理器模块与智能控制单元的具体连接关系是：起动微处理器模块的输入/输出端口连接MAC接口模块的一端，MAC接口模块的另一端连接网络收发器模块的一端，网络收发器的另一端连接光电转换模块的一端，光电转换模块的另一端通过光纤连接智能控制单元。为了实现双网冗余、提高安全性，该微处理其模块上还通过另一路光纤连接同一个智能控制单元。
起动微处理器模块、保护微处理器模块与合并单元的连接关系是：合并单元的一个输出端通过光电转换模块、网络收发器模块和MAC接口模块连接起动微处理器模块的PCI端口，合并单元的另一个输出端通过光电转换模块、网络收发器模块和MAC接口模块连接保护微处理器模块的MAC端口。
为了提高整体的人机交互性能，起动微处理器模块和保护微处理器模块共同连接一ARM微处理器模块，该ARM微处理器模块负责调试、通信、打印、显示等功能。
如果在现场还有一些由继电器控制的旧设备时，还可以在CPLD模块上连接一继电器模块，该继电器模块的+24V电源由起动微处理器模块中的DSP处理芯片控制。
本实用新型的工作原理是：
1.起动微处理器模块(以下简称起动DSP)和保护微处理器模块(以下简称保护DSP)通过独立的光纤以太网接收合并单元数据。保护DSP进行保护相关的所有计算、逻辑判别和出口跳闸。起动DSP判断保护起动后，接收保护DSP的跳闸命令，进行逻辑与操作后发送给智能控制单元实现对继电保护装置的控制，同时完成事件记录、录波等功能。
2.起动DSP和保护DSP之间直接通过双口RAM存储模块实时进行采样数据交换。交换采样数据主要有两个用途：首先将对方的采用数据和本DSP的采样数据进行实时比较，以监视采样回路是否异常；其次，为了达到既简化保护程序，又尽量实现录波数据的可靠性，可将保护DSP的采样数据传给起动DSP，由起动DSP管理录波数据。
3.ARM微处理器模块负责调试、通信、打印、显示等功能，后台调试软件通过网络或串口同ARM微处理器模块通信，对两片DSP的所有调试命令，包括数据区的读写，程序下载，均通过ARM微处理器模块转发完成。
4.外部开关量输入经光电隔离模块、CPLD模块，按不同的功能经不同的延时分别提供给保护DSP和起动DSP。其中CPLD模块主要是为了扩展逻辑输入/输出接口，而且继电器模块的输入信号均由CPLD模块输出。

Claims (6)

1.一种用于数字化变电站的简易母差保护装置，包括断路器，其特征在于：还包括智能控制单元、电子式互感器、合并单元、起动微处理器模块和保护微处理器模块，智能控制单元的一端连接断路器，另一端通过光纤以太网连接起动微处理器模块，电子式互感器的输出端通过光纤以太网连接合并单元，合并单元通过光纤以太网同时连接起动微处理器模块和保护微处理器模块，两个微处理器模块共同连接一双口RAM存储模块和CPLD模块，该CPLD模块连接一用于接收外部开关量输入的光电耦合模块。
2.根据权利要求1所述的用于数字化变电站的简易母差保护装置，其特征在于：所述起动微处理器模块与智能控制单元的连接关系是：起动微处理器模块的输入/输出端口连接MAC接口模块的一端，MAC接口模块的另一端连接网络收发器模块的一端，网络收发器的另一端连接光电转换模块的一端，光电转换模块的另一端通过光纤连接智能控制单元。
3.根据权利要求1所述的用于数字化变电站的简易母差保护装置，其特征在于：所述合并单元的一个输出端通过光电转换模块、网络收发器模块和MAC接口模块连接起动微处理器模块的PCI端口，合并单元的另一个输出端通过光电转换模块、网络收发器模块和MAC接口模块连接保护微处理器模块的MAC端口。
4.根据权利要求1所述的用于数字化变电站的简易母差保护装置，其特征在于：所述起动微处理器模块和保护微处理器模块共同通过串行端口连接一ARM微处理器模块。
5.根据权利要求1所述的用于数字化变电站的简易母差保护装置，其特征在于：所述CPLD模块连接一继电器模块。
6.根据权利要求1所述的用于数字化变电站的简易母差保护装置，其特征在于：所述起动微处理器模块和保护微处理器模块使用的芯片是DSP处理芯片。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102097784A (zh) * 2011-01-25 2011-06-15 许继集团有限公司 继电保护光纤数字接口装置
CN102694377A (zh) * 2012-06-18 2012-09-26 黑龙江省电力有限公司检修公司 微机型送电临时保护装置
CN103036216A (zh) * 2012-12-07 2013-04-10 延安供电局 应用于智能化变电站数字化母差保护系统及时钟同步方法
CN103364657A (zh) * 2013-06-20 2013-10-23 广东电网公司东莞供电局 用于电力系统母线上的免解电流回路母差保护试验装置
CN104184120A (zh) * 2014-09-11 2014-12-03 南自晋能自动化有限公司 高性能变压器保护装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102097784A (zh) * 2011-01-25 2011-06-15 许继集团有限公司 继电保护光纤数字接口装置
CN102694377A (zh) * 2012-06-18 2012-09-26 黑龙江省电力有限公司检修公司 微机型送电临时保护装置
CN103036216A (zh) * 2012-12-07 2013-04-10 延安供电局 应用于智能化变电站数字化母差保护系统及时钟同步方法
CN103036216B (zh) * 2012-12-07 2015-06-24 延安供电局 应用于智能化变电站数字化母差保护系统及时钟同步方法
CN103364657A (zh) * 2013-06-20 2013-10-23 广东电网公司东莞供电局 用于电力系统母线上的免解电流回路母差保护试验装置
CN103364657B (zh) * 2013-06-20 2016-03-02 广东电网公司东莞供电局 用于电力系统母线上的免解电流回路母差保护试验装置
CN104184120A (zh) * 2014-09-11 2014-12-03 南自晋能自动化有限公司 高性能变压器保护装置

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