KR100438926B1 - Main processor module for multifunction digital protection relay - Google Patents

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KR100438926B1
KR100438926B1 KR10-1999-0012755A KR19990012755A KR100438926B1 KR 100438926 B1 KR100438926 B1 KR 100438926B1 KR 19990012755 A KR19990012755 A KR 19990012755A KR 100438926 B1 KR100438926 B1 KR 100438926B1
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Abstract

본 발명은 디지탈 신호 처리기(DSP)를 이용한 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈에 관한 것으로서, 과전류 보호용, 과전압 보호용, 저전압 보호용, 차동전류 보호용, 저전류 보호용, 전동기 보호용, 접지/비접지 Ground Fault 보호용 계전기능 및 전력, 전력량, 무효전력, 유효전력, 주파수, 역률 등의 계측기능 및 통신기능을 포함하는 다기능 디지탈 보호 계전기의 보호 알고리즘 수행을 위한 메인 프로세서 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a main processor module for a digital protection relay using a digital signal processor (DSP), which includes overcurrent protection, overvoltage protection, low voltage protection, differential current protection, low current protection, motor protection, ground / non-ground ground fault protection relay The present invention relates to a main processor module for performing a protection algorithm of a multifunction digital protection relay including measurement functions such as function, power, amount of electricity, reactive power, active power, frequency, power factor, and communication.

종래의 계전기 보호용 프로세서 보드는, 계전기의 타입별로 별도의 CPU 및 I/O카드를 만들어야 하고(예; Incomming타입, Feeder타입, Transformer타입), 그러므로 생산시 표준화가 어려울 뿐만 아니라 여러 타입의 전용 프로세서 보드를 제작해야 하는 단점이 있다.In the conventional relay protection processor board, separate CPU and I / O cards must be made for each relay type (e.g., Incomming type, Feeder type, Transformer type), and therefore, it is difficult to standardize in production, and various types of dedicated processor boards are required. There is a disadvantage that must be produced.

본 발명은 I,F,M,T타입의 하드웨어는 공용화하고 하나의 하드웨어에서 프로그램만 교체하면 여러타입의 계전기에 적응하여 메인 프로세서 모듈의 구성이 간편하게 이루어질 수 있도록 하였으며, 또한 본 발명은 32비트의 DSP칩을 사용함으로써 데이타 처리속도를 고속화하고, 고속 CPU를 이용해서 다기능의 알고리즘 수행이 가능하며 계전 및 계측 오차를 줄일수 있도록 한 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈을 제공한다.According to the present invention, the hardware of the I, F, M, and T types is shared and the main processor module can be easily configured by adapting to various types of relays by simply replacing a program in one hardware. By using DSP chip, it is possible to speed up data processing and to perform multi-function algorithm using high speed CPU, and to provide main processor module for digital protection relay to reduce relay and measurement error.

또한 본 발명은 CPU의 분해능을 높여서 회로의 간소화는 물론, 3종의 카드를 조합하여 모든 계전기의 입출력을 감당할 뿐만 아니라 노이즈 및 서지에 대한 대책을 가지며, 아날로그 입력에 대한 조정을 Auto Calibration하여 간편하게 이루어질 수 있으며, 전류출력 기능을 가지는 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈을 제공한다.In addition, the present invention is not only to simplify the circuit by increasing the resolution of the CPU, but also the combination of the three types of cards to handle the input and output of all relays, as well as countermeasures against noise and surge, and can be easily made by auto-calibrating the adjustment for the analog input. The present invention provides a main processor module for a digital protective relay having a current output function.

Description

다기능 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈{MAIN PROCESSOR MODULE FOR MULTIFUNCTION DIGITAL PROTECTION RELAY}Main processor module for multifunctional digital protection relay {MAIN PROCESSOR MODULE FOR MULTIFUNCTION DIGITAL PROTECTION RELAY}

본 발명은 디지탈 신호 처리기(DSP)를 이용한 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈에 관한 것으로서, 과전류 보호용, 과전압 보호용, 저전압 보호용, 차동전류 보호용, 저전류 보호용, 전동기 보호용, 접지/비접지 Ground Fault 보호용 계전기능 및 전력, 전력량, 무효전력, 유효전력, 주파수, 역률 등의 계측기능 및 통신기능을 포함하는 다기능 디지탈 보호 계전기의 보호 알고리즘 수행 및 원격 전력보호 감시 시스템과 통신이 가능한 메인 프로세서 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a main processor module for a digital protection relay using a digital signal processor (DSP), which includes overcurrent protection, overvoltage protection, low voltage protection, differential current protection, low current protection, motor protection, ground / non-ground ground fault protection relay The present invention relates to a main processor module capable of performing a protection algorithm for a multifunctional digital protection relay including a function and measuring functions such as power, amount of electricity, reactive power, active power, frequency, power factor, and communication, and communicating with a remote power protection monitoring system.

종래의 계전기 보호용 프로세서 보드는, 계전기의 타입별로 별도의 CPU 및 I/O카드를 만들어야 하고(예; I타입, F타입, T타입), 그러므로 생산시 표준화가 어려울 뿐만 아니라 여러 타입의 전용 프로세서 보드를 제작해야 하는 단점이 있다.In the conventional relay protection processor board, separate CPU and I / O cards must be made for each relay type (eg, I type, F type, and T type), and therefore, it is not only difficult to standardize in production, but also various types of dedicated processor boards. There is a disadvantage that must be produced.

또한, CPU의 경우도 16비트 데이타 처리기술이기 때문에 아날로그/디지탈 속도와 분해도가 떨어지는 단점이 있다.In addition, the CPU is also a 16-bit data processing technology has the disadvantage that the analog / digital speed and resolution is poor.

또한, 입출력카드의 경우도 회로가 복잡하며, 잡음과 서지에 대한 대책이 어렵고 아날로그 입력에 대한 조정이 복잡하고 어려운 단점이 있다.In addition, in the case of the input and output card, the circuit is complicated, the countermeasure against noise and surge is difficult, and the adjustment to the analog input is complicated and difficult.

또한 계전 및 계측 데이타를 디지탈 부호화하여 별도의 원격 전력 보호 및 감시 시스템과 연결하여 통신으로 그 동작상태를 감지할 수 없는 단점이 있다.In addition, the relay and measurement data is digitally encoded and connected to a separate remote power protection and monitoring system, so that a communication state cannot be detected.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, I,F,M,T타입의 하드웨어는 공용화하고 하나의 하드웨어에서 롬(ROM)만 교체하면 여러타입의 계전기에 적응하여 메인 프로세서 모듈의 구성이 간편하게 이루어질 수 있도록 한 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈을 제공한다.The present invention, in order to solve the above-mentioned conventional problems, the hardware of the I, F, M, T type is common and the replacement of the ROM (ROM) in one hardware to adapt to the various types of relay configuration of the main processor module The main processor module for digital protective relays is provided for simplicity.

또한 본 발명은 32비트의 디지탈 신호처리기(Digital Signal Processor)를 사용함으로써 데이타 처리속도 및 연산속도를 고속화하고, 다기능의 알고리즘 수행이 가능하며 계전 및 계측 오차를 줄이고 통신기능을 지원하는 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈을 제공한다.In addition, the present invention uses a 32-bit digital signal processor (Digital Signal Processor) to increase the data processing speed and operation speed, multi-function algorithm can be performed, and relay and measurement errors for digital protection relay for communication function Provide the main processor module.

또한 본 발명은 CPU의 분해능을 높여서 회로의 간소화는 물론, 3종의 카드를 조합하여 모든 계전기의 입출력을 감당할 뿐만 아니라 외부 입력신호, 출력접점 및 통신회로에 대한 노이즈 및 서지 대책을 가지고, 아날로그 입력에 대한 조정이 기준값을 입력하여 그 값에 대한 보상상수를 자동산출함으로써, 별도의 조정(Calibration)이 필요없이 조정이 간편하게 이루어질 수 있으며, 전류출력을 가지는 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈을 제공한다.In addition, the present invention not only can simplify the circuit by increasing the resolution of the CPU, but also combine the three types of cards to handle all the input and output of the relay, as well as noise and surge countermeasures for external input signals, output contacts and communication circuits, analog input By adjusting the reference value and automatically calculating the compensation constant for the value, the adjustment can be easily performed without the need for a separate calibration, and provides a main processor module for a digital protective relay having a current output.

도1은 본 발명의 다기능 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈의 블럭구성도1 is a block diagram of a main processor module for a multifunctional digital protective relay of the present invention.

도1은 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈을 나타낸 블럭 구성도로서 이를 참조하여 본 발명의 구성부터 설명한다.1 is a block diagram showing a main processor module for a digital protective relay according to the present invention.

디지탈 보호 계전기로부터 감시되는 AC정현파 소신호(Max.range ±10V,60Hz)등의 제 입력정보를 가공하여 계전기 보호 알고리즘을 수행하는 디지탈 신호처리기(1)와, 상기 디지탈 신호처리기(1)에서 출력되는 어드레스를 디코딩하고, 롬(ROM) 및 램(RAM), 디스플레이부와 신호 변환부 및 신호입출력, 통신 등을 제어하는 콘트롤 로직부(2)를 포함한다.The digital signal processor 1 performs a relay protection algorithm by processing first input information such as an AC sine wave small signal (Max. Range ± 10 V, 60 Hz) monitored by the digital protection relay, and outputs the digital signal processor 1 from the digital signal processor 1. And a control logic section 2 which decodes the address, and controls a ROM, a RAM, a display, a signal converter, and a signal input / output, communication, and the like.

상기 콘트롤 로직부(2)는 프로그래밍 가능한 고집적 논리회로 전용칩을 사용하였으며 이 칩은 어드레스 디코딩 로직을 구성하여 각 칩을 선택하는 회로와 제어하기 위한 신호를 출력하는 어드레스 디코딩 및 시스템 콘트롤 로직(201)과, 워치독 콘트롤을 위한 워치독 콘트롤 로직(202)과, EEPROM콘트롤을 위한 로직(203)과, 인터럽트 콘트롤을 위한 로직(204)과, 통신 콘트롤을 위한 로직(205)을 포함한다.The control logic section 2 uses a programmable high-density logic circuit dedicated chip, which constitutes address decoding logic to output a signal for control and a circuit for selecting each chip and a system control logic 201. And watchdog control logic 202 for watchdog control, logic 203 for EEPROM control, logic 204 for interrupt control, and logic 205 for communication control.

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈은 상기 콘트롤 로직부(2)에서 디코딩된 어드레스의 데이타를 저장 또는 출력하는 기억부(3)를 포함한다.The main processor module for a digital protective relay of the present invention also includes a storage unit 3 for storing or outputting data of an address decoded by the control logic unit 2.

상기 기억부(3)는 롬(ROM)(301)과 램(SRAM)(302)으로 이루어진다.The storage unit 3 is composed of a ROM 301 and a RAM 302.

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈은 상기 디지탈 신호처리기의 동작을 감지하고 전원의 이상 유무를 감시하는 워치독/전원 모니터링부(4)와, 키입력부로부터 입력되는 계전기 파라미터값 및 계전기 자체 어드레스 및 중요상수 및 전원이 오프되었을 시 기억되어 있어야 하는 파라미터를 기억하는 EEPROM(5)과, 아날로그 입력을 계전기 타입별로 적절하게 선택하기 위한 16채널 멀티플렉서(6)와, 상기 멀티플렉서(6)의 출력을 필터링하는 필터(7)와, 상기 필터링된 입력신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 아날로그디지탈 변환기(8)를 포함한다.In addition, the main processor module for a digital protection relay of the present invention is a watchdog / power monitoring unit 4 for detecting the operation of the digital signal processor and monitoring the abnormality of the power supply, the relay parameter value input from the key input unit and the relay itself EEPROM (5) for storing addresses, critical constants, and parameters to be stored when the power is turned off, a 16-channel multiplexer (6) for properly selecting an analog input for each relay type, and the output of the multiplexer (6) And a filter 7 for filtering the signal, and an analog digital converter 8 for converting the filtered input signal into a digital signal and outputting the digital signal.

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈은, 디지탈 신호를 입력하기 위한 버퍼(9)와, 릴레이 구동을 위한 데이타를 출력하는 래치(10)와, 릴레이 출력을 표시하기 위한 데이타를 출력하는 래치(11)와, 키입력 데이타를 입력하기 위한 버퍼(12)와, 아날로그신호 출력을 위하여 디지탈신호를 아날로그 변환하는 디지탈 아날로그 변환기(13)와, 각종 정보의 표시를 위한 디스플레이 표시부(14)와, PC에서 직접 프로그램 다운로드를 받아들여 CPU카드를 기동시킬 수 있도록 하기 위한 다운로드 포트(15)를 포함한다.In addition, the main processor module for a digital protective relay of the present invention includes a buffer 9 for inputting a digital signal, a latch 10 for outputting data for driving a relay, and a latch for outputting data for displaying a relay output. (11), a buffer 12 for inputting key input data, a digital analog converter 13 for converting a digital signal for analog signal output, a display display section 14 for displaying various kinds of information, It includes a download port 15 for receiving a program download directly from the PC so that the CPU card can be started.

그리고, 인터페이스부(100)로서; 각 상전압, 전류 등의 아날로그 신호를 상기 멀티플렉서(6)에 입력하기 위한 아날로그 입력부(101)와, 상기 버퍼(9)에 디지탈 신호입력을 위한 디지탈 입력부(102)와, 상기 래치(10)에서 출력된 디지탈 데이타에 의해서 릴레이를 구동시키기 위한 릴레이 출력부(103)와, 버퍼(12)에 사용자에 의한 키조작 명령을 입력하기 위한 키 및 래치(11)의 출력에 의해 구동되는 릴레이 출력표시용 LED를 포함하는 키입력/LED출력부(104)와, 상기 디지탈 아날로그 변환기(13)에서 출력된 아날로그 신호 출력을 위한 아날로그 출력부(105)를 포함한다.And as the interface unit 100; An analog input unit 101 for inputting an analog signal such as phase voltage and current to the multiplexer 6, a digital input unit 102 for inputting a digital signal to the buffer 9, and the latch 10. For relay output display driven by the output of the relay 11 and the latch 11 for inputting a key operation instruction by the user to the buffer 12, and the relay output unit 103 for driving the relay by the output digital data. A key input / LED output unit 104 including an LED and an analog output unit 105 for outputting an analog signal output from the digital analog converter 13 are included.

상기 아날로그 입력부(101)는 노이즈 및 서지 보호용 회로와 과전류에 의한 시스템 손상을 방지하기 위한 과전류 보호기능(101a)을 내장하며, 상기 디지탈 입력부(102)는 신호의 절연과 서지 보호 기능(102a)을 내장하며, 상기 릴레이 출력부(103)는 신호의 절연과 서지 보호기능(103a)을 내장한다.The analog input unit 101 includes a circuit for noise and surge protection and an overcurrent protection function 101a for preventing system damage due to overcurrent, and the digital input unit 102 provides a signal isolation and surge protection function 102a. The relay output unit 103 has a built-in signal isolation and surge protection function 103a.

그리고, 상기 디지탈 신호처리기(1)의 제어에 따른 콘트롤 로직(2)의 출력에 의해서 외부기기와의 통신을 담당하는 통신제어부(16) 및 구동제어로직(17)과 통신포트(18)를 포함한다.And a communication control unit 16, a drive control logic 17, and a communication port 18, which are in charge of communicating with external devices by the output of the control logic 2 according to the control of the digital signal processor 1. do.

상기한 바와같이 구성된 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈의 작용은 다음과 같다.The operation of the main processor module for a digital protective relay of the present invention configured as described above is as follows.

필드로부터 입력되는 각 상전류와 상전압은 아날로그 입력부(101)에서 노이즈 및 서지 보호와 과전류 보호기능(101a)을 거쳐서 16채널 멀티플렉서(6)로 입력된다.Each phase current and the phase voltage input from the field are input from the analog input unit 101 to the 16 channel multiplexer 6 through the noise and surge protection and the overcurrent protection function 101a.

이때, 필드로부터 입력되는 전류는 2∼100A, 0.5∼40A, 0.2∼10A, 1∼18mA 이고, 필드로부터 입력되는 전압은 3.8∼14V, 55∼240V 이며, 8채널의 아날로그 입력을 받아 최대크기가 ±10V인 AC 60Hz 정현파 신호로 가공하여 상기 채널 멀티플렉서(6)로 입력된다.At this time, the current input from the field is 2-100A, 0.5-40A, 0.2-10A, 1-18mA, and the voltage input from the field is 3.8-14V, 55-240V. It is processed into an AC 60 Hz sine wave signal of ± 10 V and input to the channel multiplexer 6.

멀티플렉서(6)는 디지탈 신호처리기(1)의 어드레스를 디코딩하는 콘트롤로직(2)의 제어신호(MUX_EN) 및 데이타(LD0∼LD3)에 따라 상기 입력을 선택하여 필터(7)를 통해 필터링한 다음 아날로그 디지탈 변환기(7)로 입력한다.The multiplexer 6 selects the input according to the control signal MUX_EN and the data LD0 to LD3 of the control logic 2 that decodes the address of the digital signal processor 1 and filters it through the filter 7. Input to analog digital converter (7).

아날로그 디지탈 변환기(7)는 콘트롤 로직(2)의 제어신호(R_C, BUSY)를 입력받아 상기 아날로그 입력신호를 신호로 변환하여 16비트 데이타를 출력하고, 이 데이타는 시스템 데이타버스(D0∼D15)를 통해서 디지탈 신호처리기(1)내의 링버퍼(Ring Buffer)에 저장된다.The analog digital converter 7 receives the control signals R_C and BUSY of the control logic 2, converts the analog input signal into a signal, and outputs 16-bit data, which are system data buses D0 to D15. It is stored in the ring buffer in the digital signal processor 1 through.

디지탈 신호처리기(1)는 링버퍼에 저장된 데이타를 12샘플 저장이 완료되면 한꺼번에 ROM(301)의 계전기 보호 알고리즘에 따라 RMS등의 연산을 수행하여 코딩된 데이타 형태로 SRAM(302)에 저장한다.The digital signal processor 1 stores the data stored in the ring buffer in the SRAM 302 in the form of coded data by performing calculations such as RMS according to the relay protection algorithm of the ROM 301 at a time when 12 samples are stored.

한편, 디지탈 입력부(102)는 외부 릴레이(다른 보드)로부터의 접점신호, 예를 들면 모니터링 시스템이나 기기의 제어에 대한 반응(응답)정보 등을 입력받아 신호절연 및 서지 보호기능(102a)을 가지고 버퍼(9)에 저장하고, 이 버퍼(9)는 콘트롤 로직(2)의 제어신호(DI_CS)를 받아서 데이타 버스(D0∼D4)를 통해 디지탈 신호처리기(1)로 입력된다.On the other hand, the digital input unit 102 has a signal insulation and surge protection function 102a by receiving a contact signal from an external relay (another board), for example, response (response) information on the control of a monitoring system or a device. Stored in the buffer 9, the buffer 9 receives the control signal DI_CS of the control logic 2 and is input to the digital signal processor 1 through the data buses D0 to D4.

상기한 제반 정보들은 디지탈 신호처리기(1)에 의한 상황의 감시, 판단, 계측의 정보가 된다.The above-mentioned information becomes the information of the monitoring, judgment, and measurement of the situation by the digital signal processor 1.

상기 ROM(301)의 알고리즘 기동은 콘트롤로직(2)의 제어신호(ROM_CS,RD)에 의해서 이루어지며, 상기 SRAM(302)의 데이타 저장과 출력은 콘트롤 로직(2)의 제어신호(SRAM_CS1,SRAM_CS2,RD/WR)에 의해서 이루어진다.Algorithm activation of the ROM 301 is performed by control signals ROM_CS and RD of the control logic 2, and data storage and output of the SRAM 302 are control signals SRAM_CS1 and SRAM_CS2 of the control logic 2. , RD / WR).

이와같이 하여 디지탈 신호처리기(1)가 ROM(301)에 저장된 디지탈 보호 계전 알고리즘을 수행한 결과값은 디지탈 신호처리기(1)의 어드레스를 디코딩하는 콘트롤 로직(2)의 제어신호(DO_CLK)에 의해서 데이타 버스(D0∼D9)를 통해 래치(10)에 래치된다.As a result, the digital signal processor 1 performs the digital protection relay algorithm stored in the ROM 301, and the result value is controlled by the control signal DO_CLK of the control logic 2 that decodes the address of the digital signal processor 1. It is latched to the latch 10 via the buses D0 to D9.

래치(10) 데이타는 릴레이 출력부(103)에서 신호절연 및 서지 보호기능(103a)을 거쳐 출력됨으로써 각각의 브레이커(Braker)를 구동시키게 되며, 이와함께 래치(11)를 제어신호(LEDOUT_CLK)로 제어하여 키입력/LED출력부(104)의 릴레이 출력 경보용 LED를 구동시킨다.The latch 10 data is output from the relay output unit 103 through the signal isolation and surge protection function 103a to drive the respective breakers, and together with the latch 11 as the control signal LEDOUT_CLK. Control to drive the relay output alarm LED of the key input / LED output unit 104.

이와같이 출력된 릴레이 출력 경보용 LED는 키입력/LED출력부(104)의 ACK키에 의해서만 리세트된다.The relay output alarm LED output in this way is reset only by the ACK key of the key input / LED output unit 104.

키입력/LED출력부(104)를 통해서는 계전기능의 범위를 결정하기 위하여 사용자가 입력하는 키명령에 대응하는 키신호(KEY0∼KEY7)를 버퍼(12)로 입력하며, 버퍼(12)는 콘트롤로직(2)의 제어신호(KEY_CS)에 의해 버퍼(12)에 저장되고, 여기에 저장된 키신호 데이타는 시스템 버스(D0∼D7)를 통해서 디지탈 신호처리기(1)가 인식하게 된다.The key input / LED output unit 104 inputs the key signals KEY0 to KEY7 corresponding to the key command input by the user to the buffer 12 in order to determine the range of the relaying function. The control signal KEY_CS of the control logic 2 is stored in the buffer 12, and the key signal data stored therein is recognized by the digital signal processor 1 through the system buses D0 to D7.

한편, 상기한 바와같이 디지탈 신호처리기(1)에 의해서 계측 알고리즘을 수행한 결과(계측 데이타)는 시스템 버스(D0∼D11)에 의해서 디지탈 아날로그 변환기(13)에 입력되고, 디지탈 아날로그 변환기(13)는 콘트롤 로직(2)의 제어신호(DA1, DA2)에 의해서 상기 입력 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 아날로그 출력부(105)를 통해서 출력한다.On the other hand, as described above, the result of the measurement algorithm (measurement data) performed by the digital signal processor 1 is input to the digital analog converter 13 by the system buses D0 to D11, and the digital analog converter 13 Converts the input digital signal into an analog signal by the control signals DA1 and DA2 of the control logic 2 and outputs the analog signal through the analog output unit 105.

디지탈 아날로그 변환기(13)에서 출력되는 아날로그값은 0∼10V의 레벨로 2채널이고, 이 값은 I/O카드인 아날로그 출력부(105)에 의해서 4∼20mA로 출력된다.The analog value output from the digital analog converter 13 is 2 channels with a level of 0-10V, and this value is output by 4-20 mA by the analog output part 105 which is an I / O card.

이 아날로그 출력부(105)를 통한 아날로그신호의 출력기능은 외부 미터기를 사용할 경우 별도의 변환기(Transducer)없이 바로 외부 미터기로 표시할 수 있게하는 것이며, 이 아날로그 출력부(105) 또한 키입력으로 전압과 전류, 파워팩터 등 사용자가 원하는 사항을 설정하여 출력할 수 있다.The output function of the analog signal through the analog output unit 105 is to enable an external meter to be displayed directly with an external meter without a separate transducer, and the analog output unit 105 also uses a key input for voltage. Users can set up the desired items such as over current, power factor and output.

한편, 다운로드 포트(15)는 여러 타입의 계전기에 적응하기 위해서 프로그램 디버깅(Debugging)시 ROM을 교체하지 않고 PC에서 직접 다운로드하여 CPU카드를 기동시킬 수 있도록 해준다.On the other hand, the download port 15 allows the CPU card to be started by downloading directly from the PC without replacing the ROM during program debugging (Debugging) to adapt to various types of relays.

그리고, 디스플레이 표시부(14)는 콘트롤 로직(2)으로부터 출력되는 디스플레이 관련 제어신호(VFD_CS,VFD_WR,VFD_BUSY)를 입력받아, 폴트(Fault) 이전의 4주기전 데이타(동작한 계전기에 대하여), EEPROM의 설정정보, 계전기 어드레스, 디지탈 아날로그 변환기로 출력되는 전압,전류,전력값등을 표시한다.The display display unit 14 receives the display-related control signals VFD_CS, VFD_WR, and VFD_BUSY outputted from the control logic 2, and transmits the data four cycles before the fault (for the relay operated), and the EEPROM. The setting information, relay address, and voltage, current, and power values output to the digital analog converter are displayed.

상기한 바와같은 디지탈 신호처리기(1) 주변칩의 선택과 제어는 이미 설명한 바와같이 콘트롤 로직(2)에 의해서 수행된다.As described above, selection and control of peripheral chips of the digital signal processor 1 are performed by the control logic 2 as described above.

즉, 어드레스 디코딩 및 시스템 콘트롤 로직(201)은 칩의 리드/라이트(RD/WR), 멀티플렉서 제어(MUX_EN), 디지탈 입력 또는 출력과 신호변환에 관련된 칩의 제어(DI_CS,DA1,DA2,R_C,BUSY), LED구동에 관련된 제어(LEDOUT_CLK), 키입력에 관련된 제어(KEY_CS), ROM과 SRAM에 관련된 제어(ROM_CS,RD,SRAM_CS,RD/WR) 등을 담당한다.That is, the address decoding and system control logic 201 is a chip read / write (RD / WR), multiplexer control (MUX_EN), digital input or output and the control of the chip related to the signal conversion (DI_CS, DA1, DA2, R_C, BUSY), LED drive control (LEDOUT_CLK), key input control (KEY_CS), ROM and SRAM control (ROM_CS, RD, SRAM_CS, RD / WR).

그리고, 상기 키입력/LED출력부(104)에 의해서 키입력되는 계전기 파라미터값 및 계전기 자체 어드레스값은 EEPROM(5)에 EEPROM콘트롤 로직(203)의 제어신호(93C46_CS,CLK)에 의해서 저장된다.The relay parameter value and the relay self address value keyed in by the key input / LED output unit 104 are stored in the EEPROM 5 by the control signals 93C46_CS and CLK of the EEPROM control logic 203.

이 저장되는 정보는 예를 들면 폴트(Fault)시의 4주기 데이타와 기기의 고유어드레스, 설정값 등이다.The information to be stored is, for example, 4-cycle data at the time of fault, the unique address of the device, and the set value.

한편, 인터럽트 콘트롤 로직(204)은 인터럽트 제어신호(INTR0∼INTR3)를 생성하여 디지탈 신호처리기(1)가 인터럽트 처리를 수행하도록 하며, 워치독 콘트롤 로직(202)은 워치독/전원 모니터링부(4)와 제어신호(WD,RST)로 연결되어, 리세트가 걸리면(엣지가 설정시간에 걸리지 않으면 하드웨어 또는 소프트웨어 이상으로 보고 리세트를 건다) 릴레이 출력부(10,103)를 하이 임피던스 상태로 만들어서 오동작을 방지하고, 전원 모니터링을 수행하여 정전에 대비한다.Meanwhile, the interrupt control logic 204 generates the interrupt control signals INTR0 to INTR3 so that the digital signal processor 1 performs the interrupt processing, and the watchdog control logic 202 is the watchdog / power monitoring unit 4. ) And control signal (WD, RST), if reset occurs (if the edge does not take the set time, it is reported as hardware or software error and reset). Prevent power outages and prepare for power outages.

상기 콘트롤 로직(2)은 통신 콘트롤 로직(205)을 가짐으로써, 별도의 원격 감시 제어시스템으로 현재의 계측, 계전상태 정보를 디지탈 부호화하여 통신하기 위한 통신부(16)를 제어하기 위하여 관련된 제어신호(82530_CS, 82530_CLK, RD, WR)를 담당하여 동기 및 비동기 통신을 가능하게 구성하였다.The control logic unit 2 has a communication control logic unit 205 to control a communication unit 16 for controlling the communication unit 16 for digitally encoding and communicating current measurement and relay state information with a separate remote monitoring control system. It takes charge of 82530_CS, 82530_CLK, RD, WR) to configure synchronous and asynchronous communication.

본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈에 의하면, 하나의 하드웨어에 계전기 타입별로 ROM만 교체하면 해당 계전기에 적응되므로 생산시 표준화가 가능하고 1타입의 모듈만 제작될 수 있다는 장점이 있다.According to the main processor module for a digital protective relay of the present invention, it is possible to standardize in production and only one type of module can be manufactured since only one ROM is replaced for each relay type in one hardware.

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈은 32비트의 고속 데이타 처리가 이루어지고, 디지탈 필터의 채용으로 노이즈 감소는 물론 상기 고속 CPU의 사용으로 다기능의 알고리즘 수행이 가능하며, 계전 및 계측 오차를 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the main processor module for the digital protective relay of the present invention is a 32-bit high-speed data processing, the use of a digital filter can reduce the noise as well as the multi-function algorithm can be performed using the high-speed CPU, relay and measurement errors There is an advantage to reduce.

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈에 의하면 CPU의분해능을 높였기 때문에 회로 간소화는 물론, 모든 타입의 디지탈 보호 계전기의 입출력을 감당할 수 있는 특징이 있다.In addition, according to the main processor module for the digital protective relay of the present invention, since the CPU resolution is increased, the circuit protection as well as the input and output of all types of digital protective relays can be handled.

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈에 의하면, 노이즈 및 서지에 대한 대책이 구비되어 있으므로 회로 오동작을 최소화할 수 있고, 고도의 신뢰성을 확보할 수 있다.In addition, according to the main processor module for a digital protective relay of the present invention, since countermeasures against noise and surge are provided, circuit malfunction can be minimized and high reliability can be ensured.

또한, 아날로그 입력에 대한 자동조정이 가능하고 아날로그 출력부를 가짐으로써 전류출력(외부 미터기 접속을 위한 부가구성)을 배제할 수 있다.In addition, automatic adjustment to the analog input is possible and the analog output unit can eliminate current output (additional configuration for connecting an external meter).

또한 본 발명의 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈에 의하여 현재의 계측, 계전값을 디지탈 부호화하여 내부에 선택적으로 가능한 프로그램을 통하여 동기, 비동기 통신 포트를 내장함으로써 외부의 감시장치와 연결하여 원격 감시 및 제어가 가능하다는 특징이 있다.In addition, by digitally encoding the current measurement and relay value by the main processor module for the digital protective relay of the present invention, a synchronous and asynchronous communication port is built in through a program that can be selectively internally connected to an external monitoring device for remote monitoring and control. There is a feature that is possible.

Claims (2)

디지탈 보호 계전기로부터 감시되는 전압,전류 등의 제 입력정보를 가공하여 계전기 보호 알고리즘을 수행하는 디지탈 신호처리기(1)와, 상기 디지탈 신호처리기(1)에서 출력되는 어드레스를 디코딩하고, 롬(ROM) 및 램(RAM), 디스플레이부와 신호 변환부 및 신호입출력, 통신 등을 제어하는 콘트롤 로직부(2)와, 상기 콘트롤 로직부(2)에서 디코딩된 어드레스의 데이타를 저장 또는 출력하는 기억부(3)와, 상기 디지탈 신호처리기의 동작을 감지하고 전원의 이상 유무를 감시하는 워치독/전원 모니터링부(4)와, 키입력부로부터 입력되는 계전기 파라미터값 및 계전기 자체 어드레스를 저장하는 EEPROM(5)과, 아날로그 입력을 계전기 타입별로 적절하게 선택하기 위한 16채널 멀티플렉서(6)와, 상기 멀티플렉서(6)의 출력을 필터링하는 필터(7)와, 상기 필터링된 입력신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지탈 변환기(8)와, 디지탈 신호를 입력하기 위한 버퍼(9)와, 릴레이 구동을 위한 데이타를 출력하는 래치(10)와, 릴레이 출력을 표시하기 위한 데이타를 출력하는 래치(11)와, 키입력 데이타를 입력하기 위한 버퍼(12)와, 아날로그신호 출력을 위하여 디지탈신호를 아날로그 변환하는 디지탈 아날로그 변환기(13)와, 각종 정보의 표시를 위한 디스플레이 표시부(14)와, 외부의 원격감지 제어 시스템과 연결하여 현재의 계측, 계전 데이타를 디지탈 부호화하여 동기, 비동기 통신이 가능한 통신부(16)(17)(18)와, PC에서 직접 프로그램 다운로드를 받아들여 CPU카드를 기동시킬 수 있도록 하기 위한 다운로드 포트(15)를 포함하여 구성된 디지탈 보호 계전기용메인 프로세서 모듈.The digital signal processor 1 performs a relay protection algorithm by processing first input information such as voltage and current monitored by the digital protection relay, and decodes an address output from the digital signal processor 1, and reads a ROM. And a control logic unit 2 for controlling a RAM, a display unit, a signal conversion unit, signal input / output, communication, and the like, and a storage unit for storing or outputting data of an address decoded by the control logic unit 2 ( 3) a watchdog / power monitoring unit 4 which detects the operation of the digital signal processor and monitors an abnormal power supply, and an EEPROM 5 which stores relay parameter values inputted from a key input unit and the relay self address. And a 16-channel multiplexer 6 for appropriately selecting analog inputs for each relay type, a filter 7 for filtering the output of the multiplexer 6, and the filtered input. Analog digital converter 8 for converting and converting a call into a digital signal, a buffer 9 for inputting a digital signal, a latch 10 for outputting data for relay driving, and data for displaying a relay output. A latch 11 for outputting a signal, a buffer 12 for inputting key input data, a digital analog converter 13 for converting a digital signal for analog signal output, and a display display unit for displaying a variety of information ( 14) and communication units 16, 17 and 18, which can be connected to an external remote sensing control system and digitally encode current measurement and relay data to enable synchronous and asynchronous communication. A main processor module for a digital protective relay comprising a download port (15) for enabling the card to be activated. 제 1 항에 있어서, 인터페이스부(100)로서; 각 상전압, 전류 등의 아날로그 신호를 상기 멀티플렉서(6)에 입력하기 위한 아날로그 입력부(101)와, 상기 버퍼(9)에 디지탈 신호입력을 위한 디지탈 입력부(102)와, 상기 래치(10)에서 출력된 디지탈 데이타에 의해서 릴레이를 구동시키기 위한 릴레이 출력부(103)와, 버퍼(12)에 사용자에 의한 키조작 명령을 입력하기 위한 키 및 래치(11)의 출력에 의해 구동되는 릴레이 출력표시용 LED를 포함하는 키입력/LED출력부(104)와, 상기 디지탈 아날로그 변환기(13)에서 출력된 아날로그 신호 출력을 위한 아날로그 출력부(105)를 포함하는 디지탈 보호 계전기용 메인 프로세서 모듈.The apparatus of claim 1, further comprising: as an interface unit (100); An analog input unit 101 for inputting an analog signal such as phase voltage and current to the multiplexer 6, a digital input unit 102 for inputting a digital signal to the buffer 9, and the latch 10. For relay output display driven by the output of the relay 11 and the latch 11 for inputting a key operation instruction by the user to the buffer 12, and the relay output unit 103 for driving the relay by the output digital data. A key processor / LED output unit (104) comprising an LED and an analog output unit (105) for outputting an analog signal output from the digital analog converter (13).
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