CN219320419U - 一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，属于中压配电网线路故障定位领域。技术方案：电气隔离单元提供对多个输入通道之间的电气隔离功能；模拟多路复用器包含多个DG408芯片，将8路输入之一切换至公共输出；模数转换器将采集的模拟信号转换为数字信号并上送至FPGA处理器；FPGA处理器向模数转换器发送控制信号并接收来自模数转换器传来的数字信号，通过串行高速同步传输接口传输至中央处理器；中央处理单元采用DSP芯片用于接收FPGA处理器信号并进行处理，并向FPGA处理器发送数据同步信号。本实用新型为线路故障的选线定位创造条件，实现更高频率更多通道同时采集，并可采集稳态和暂态信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，属于中压配电网的线路故障定位技术领域。
背景技术
在配电网故障检测领域，传统包含模拟量采集功能的设备往往采集通道较少，面对变电站多个间隔的保护应用领域往往需要使用多台装置采集各路的电流电压信号；随着故障检测与定位技术的不断发展，尤其是暂态、行波等高频信号保护技术的推广，对模拟量采集设备的频率提出了更高的要求，传统包含模拟量采集功能的设备采集频率较低，往往无法有效采集到故障发生时的全部信息，给故障可靠检测与保护增加了障碍。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，为线路故障的选线定位创造了条件，实现更高频率、更多通道同时采集，并可采集稳态和暂态信号,解决已有技术存在的上述技术问题。
本实用新型的技术方案是：
一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，包含设置在壳体内依次连接的电气隔离单元、模拟多路复用器、模数转换器、FPGA处理器和中央处理单元，所述的电气隔离单元提供对多个输入通道之间的电气隔离功能；所述模拟多路复用器包含多个DG408芯片，将8路输入之一切换至公共输出；所述的模数转换器将采集到的模拟信号转换为数字信号，并上送至FPGA处理器；所述的FPGA处理器向模数转换器发送控制信号，并接收来自模数转换器传来的数字信号，通过串行高速同步传输接口传输至中央处理器；所述的中央处理单元采用DSP芯片，用于接收所述FPGA处理器信号并进行处理，并向FPGA处理器发送数据同步信号。
所述的电气隔离单元提供对45路模拟量通道之间的电气隔离功能，模拟量信号可设置为交流电压或交流电流或任意类型，此外，电气隔离单元还提供15路备用通道可进行扩展；
所述的模数转换器使用1片16位多通道高采样率A/D转换器，其中4个通道（CH_Ax、CH_Bx）用作输入，2个通道（SDO_A、SDO_B）用作输出；每个通道输入使用2片DG408DY进行通道扩展，共60+4个模拟量通道。
所述的模拟多路复用器采用8个DG408DY芯片，每2个DG408芯片为1组，负责15路模拟量采集。
本实用新型的积极效果：包含45路模拟量采集通道及15路备用通道，采样频率在10kHz以上，为线路故障的选线定位创造了条件，实现更高频率、更多通道同时采集，并可采集稳态和暂态信号。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步叙述。
一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，包含设置在壳体内依次连接的电气隔离单元、模拟多路复用器、模数转换器、FPGA处理器和中央处理单元，所述的电气隔离单元提供对多个输入通道之间的电气隔离功能；所述模拟多路复用器包含多个DG408芯片，将8路输入之一切换至公共输出；所述的模数转换器将采集到的模拟信号转换为数字信号，并上送至FPGA处理器；所述的FPGA处理器向模数转换器发送控制信号，并接收来自模数转换器传来的数字信号，通过串行高速同步传输接口传输至中央处理器；所述的中央处理单元采用DSP芯片，用于接收所述FPGA处理器信号并进行处理，并向FPGA处理器发送数据同步信号。
所述的电气隔离单元提供对45路模拟量通道之间的电气隔离功能，模拟量信号可设置为交流电压或交流电流或任意类型，此外，电气隔离单元还提供15路备用通道可进行扩展；
所述的模拟多路复用器采用8个DG408DY芯片，每2个DG408芯片为1组，负责15路模拟量采集。
在实施例中，所述装置模数转换器使用1片16位多通道高采样率A/D转换器芯片，其中4个通道（CH_Ax、CH_Bx）用作输入，2个通道（SDO_A、SDO_B）用作输出。每个通道输入使用2片DG408DY进行通道扩展，共60+4个模拟量通道。通过FPGA控制高速A/D以及多通道切换，其中AD_START控制高速A/D启动转换，AD_BUSY为转换期间状态信号，转换完成后数据输出使用SDO_A、SDO_B两个通道，经过FPGA控制AD_CLK和DATA1、DATA2，接入DSP中央处理芯片的串行高速同步传输接口的两个数据输入接口。
所述中央处理单元采用DSP芯片，用于接收所述FPGA处理器信号并进行处理，主要处理过程包括滤波及通信。滤波功能对抑制工业现场的工频干扰十分有效，保证信号的采集精度；中央处理单元提供通信接口：4个以太网接口、2个通信串口、2个调试接口、1个USB口、1个CAN总线接口。支持IEC 61850、IEC 60870-5-103规约、IEC 60870-5-104规约和DL451-91循环式远动规约（CDT规约）通信。
Claims (2)
1.一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，其特征在于：包含设置在壳体内依次连接的电气隔离单元、模拟多路复用器、模数转换器、FPGA处理器和中央处理单元，所述的电气隔离单元提供对多个输入通道之间的电气隔离功能；所述模拟多路复用器包含多个DG408芯片，将8路输入之一切换至公共输出；所述的模数转换器将采集到的模拟信号转换为数字信号，并上送至FPGA处理器；所述的FPGA处理器向模数转换器发送控制信号，并接收来自模数转换器传来的数字信号，通过串行高速同步传输接口传输至中央处理器；所述的中央处理单元采用DSP芯片，用于接收所述FPGA处理器信号并进行处理，并向FPGA处理器发送数据同步信号。
2.根据权利要求1所述的一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置，其特征在于：所述的电气隔离单元提供对45路模拟量通道之间的电气隔离功能。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320713991.2U CN219320419U (zh) | 2023-04-04 | 2023-04-04 | 一种配电网集中式保护模拟量多通道采集电路与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN219320419U true CN219320419U (zh) | 2023-07-07 |
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2023
- 2023-04-04 CN CN202320713991.2U patent/CN219320419U/zh active Active
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