專利名稱：數(shù)字式通用保護測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種智能電網(wǎng)保護測控裝置，具有的強大、靈活的保護和控制可編程功能，可最大限度的滿足用戶的要求，改變了以往微機保護裝置型號繁雜、備品備件困難的局面。使產(chǎn)品性能大大提高的同時體現(xiàn)了多處人性化設計。
背景技術(shù)：
電カ系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機繼電保護在運算速度、計算精確度、網(wǎng)絡通訊功能等方面已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求。并且目前國內(nèi)大部分保護存在型號繁雜、備品備件困難局面。中國專利200420082683. I公開了ー種“微機保護測控裝置”，由電源模件、交流采樣模件、CPU模件、開入開出模件或操作模件組成，CPU為美國德州儀器公司的數(shù)字信號處理器芯片TMS320C32-40，同樣存在處 理速度較慢，無法將多種型號產(chǎn)品統(tǒng)一為ー種型號，完成多種對象的保護。
發(fā)明內(nèi)容實用新型的目的是提供ー種數(shù)字式通用保護測控裝置，主要克服以往裝置型號過多，備品備件復雜困難的技術(shù)問題。本實用新型的技術(shù)方案為數(shù)字式通用保護測控裝置，由電源模件、開入開出操作模件、交流采樣模件、CPU模件、人機接ロ模件組成。CPU模件與電源模件、交流采樣模件為單向聯(lián)接，交流采樣模件輸出端與(PU模件模擬量輸入端連接，(PU模件與開入開出操作模件、人機接ロ模件為雙向聯(lián)接；CPU模件由DSP、開出驅(qū)動模塊、開入模塊、通訊模件、存儲模件、時鐘模件、監(jiān)視模件、以太網(wǎng)模件和測頻模件組成。DSP與通訊模件、存儲模件、時鐘模件、監(jiān)視模件、以太網(wǎng)模件、測頻模件均為雙向聯(lián)接，DSP與開出驅(qū)動模塊、開入模塊均為單向聯(lián)接。人機接ロ模件由顯示CPU、液晶顯示器、操作按鍵和Led指示燈組成。交流采樣模件采集到的數(shù)據(jù)輸入DSP，經(jīng)DSP處理后通過開出驅(qū)動模塊傳輸給開入開出操作模件，完成開關(guān)量的光電隔離與繼電器出口控制，開入開出操作模件將數(shù)據(jù)通過開入模塊再傳輸給DSP,電源模件將交流或直流85 265V轉(zhuǎn)換為5V和24V兩路電源，通過交流采樣模件供DSP芯片和開入開出操作模件回路使用。交流采樣模件將一次PT、CT轉(zhuǎn)換為CPU采樣所需的低電壓。開入開出操作模件將數(shù)據(jù)通過開入模塊再傳輸給DSP，DSP與通訊模件、存儲模件的雙向聯(lián)接，可接收IRIG-B碼GPS對時信號。人機接ロ模件完成參數(shù)設置、數(shù)據(jù)顯示、報警信息功能。裝置核心DSP安裝在通訊接ロ模件上，采用的是美國德州儀器(TexasInstruments)公司生產(chǎn)的TMS320F28335芯片，該芯片具有高性能CPU時鐘性能(150MHZ)和高速外圍設備。通過COMS處理技術(shù)，這款DSP芯片具有極低的功耗。在模擬量采集方面，它具有16通道、12位模擬量轉(zhuǎn)換器，增強型ADC外設具有12位分辨率，并且能加速到毎秒12. 5M (MSPS)的采樣速度(一般芯片為6. 25MSPS和3. 75MSPS)，并且通過流水線結(jié)構(gòu)可以監(jiān)控模擬信號等各種強大的功能。通過其諸多的優(yōu)勢，可以輕松滿足裝置高性能、采樣的高精度、通訊的多方式等一系列要求。本實用新型有益效果采用最新32位DSPエ業(yè)微處理器；具有實時多任務操作系統(tǒng)及C++編程技木，可實現(xiàn)在線編程；可實現(xiàn)I路4 20mA直流量輸出，可設置成對應任一電氣量(如電流、電壓、功率等)；具有完善的諧波分析功能；硬件互換性好，方便用戶維護及減少備件的數(shù)量；采用5U、19/3英寸標準機箱，后插式結(jié)構(gòu)，可就地安裝在開關(guān)柜上或集中組屏安裝；具有IV級抗干擾能力，體積小，功耗低，抗震性好，綠色環(huán)保；可配合上位機實現(xiàn)小電流接地選線；提供豐富的測控功能，可實現(xiàn)積分電能，脈沖電能測量；具有強大的網(wǎng)絡通訊功能，支持雙RS485網(wǎng)和雙以太網(wǎng)；具有GPS秒/分自適應對時功能。

圖I :為本實用新型硬件結(jié)構(gòu)框圖。 圖中1-開入開出操作模件，2-CPU模件，2-l-DSP，2_2-開出驅(qū)動模塊，2-3-開入模塊，2-4-通訊模塊，2-5-存儲模件，2-6-時鐘模件，2-7-監(jiān)視模件，2-8-以太網(wǎng)模件，2-9-測頻模件，3-交流采樣模件，4-人機接ロ模件，4-1-顯示CPU，4-2-液晶顯示器，4-3-操作按鍵，4-4- Led指示燈，5-電源模件。
具體實施方式
參照圖1，數(shù)字式通用保護測控裝置(PES-6600)，由電源模件5 (采上海德創(chuàng)電器電子有限公司的DCC15/220D05-24HG型2路電源)、開入開出操作模件I (松下DKla_24V繼電器、洪都JHX-2F防跳繼電器、日本東芝TLP521-4)、交流采樣模件3(采用南京擇明電子有限公司生產(chǎn)的ZM-TCTA型電流互感器和ZM-TPTAA型電壓互感器)、CPU模件2和人機接ロ模件4組成。CPU模件2與電源模件5、交流采樣模件3為單向聯(lián)接，交流采樣模件3輸出端與CPU模件2模擬量輸入端連接，CPU模件2與開入開出操作模件I、人機接ロ模件4為雙向聯(lián)接；CPU模件2由DSP 2-1 (美國德州儀器公司TMS320F28335)、開出驅(qū)動模塊2_2 (美國德州儀器公司ULN2003)、開入模塊2-3(日本東芝TLP521-1 )、通訊模件2_4(美國模擬器件公司ADM2483)、存儲模件-5(美國集成硅公司IC62LV51216LL)、時鐘模件2_6 (美國瑞創(chuàng)國際公司FM3130)、監(jiān)視模件2-7 (美國美信公司MAX690A)、以太網(wǎng)模件2_8 (麥瑞半導體KSZ8842)、測頻模件2-9 (美國德州儀器公司LM393組成)。DSP2-1與通訊模件2_4、存儲模件2-5、時鐘模件2-6、監(jiān)視模件2-7、以太網(wǎng)模件2-8、測頻模件2_9均為雙向聯(lián)接，DSP2-1與開出驅(qū)動模塊2-2、開入模塊2-3均為單向聯(lián)接。人機接ロ模件4由顯示CPU 4-1 (采用美國微芯公司生產(chǎn)的dsPIC33FJ64GP206控制芯片)、液晶顯示器4_2 (深圳市拓普微科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的LM320240C液晶)、操作按鍵4_3 (日本歐姆龍1B043)、Led指示燈4_4(深圳雷曼光電科技股份有限公司6*12Led指示燈)組成。交流采樣模件3采集到的數(shù)據(jù)輸入DSP,經(jīng)DSP處理后通過開出驅(qū)動模塊2-2傳輸給開入開出操作模件1，完成開關(guān)量的光電隔離與繼電器出ロ控制，開入開出操作模件I將數(shù)據(jù)通過開入模塊2-3再傳輸給DSP。電源模件5將交流或直流85 265V轉(zhuǎn)換為5V和24V兩路電源，通過交流采樣模件3供DSP2-1芯片和開入開出操作模件I回路使用。交流采樣模件3將一次PT、CT轉(zhuǎn)換為CPU采樣所需的低電壓。開入開出操作模件I將數(shù)據(jù)通過開入模塊2-2再傳輸給DSP2-1，DSP2-1與通訊模件2-4、存儲模件2-5的雙向聯(lián)接，可接收IRIG-B碼GPS對時信號。人機接ロ模件4完成參數(shù)設置、數(shù)據(jù)顯示、報警信息功能。本實用新型適用于IlOkv及以下電壓等級電網(wǎng)的保護、控制、測量和監(jiān)視?？捎糜诓煌闹鹘泳€方式，如單母線，雙母線及多母線方式接線；支持不同類型的電網(wǎng)，如中性點不接地系統(tǒng)，經(jīng)消弧線圈接 地系統(tǒng)和小電阻接地系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.數(shù)字式通用保護測控裝置，其特征是由電源模件、開入開出操作模件、交流采樣模件、CPU模件、人機接口模件組成；CPU模件與電源模件、交流采樣模件為單向聯(lián)接，交流采樣模件輸出端與CPU模件模擬量輸入端連接，CPU模件與開入開出操作模件、人機接口模件為雙向聯(lián)接；CPU模件由DSP、開出驅(qū)動模塊、開入模塊、通訊模件、存儲模件、時鐘模件、監(jiān)視模件、以太網(wǎng)模件和測頻模件組成，DSP與通訊模件、存儲模件、時鐘模件、監(jiān)視模件、以太網(wǎng)模件、測頻模件均為雙向聯(lián)接，DSP與開出驅(qū)動模塊、開入模塊均為單向聯(lián)接；交流采樣模件采集到的數(shù)據(jù)輸入DSP，經(jīng)DSP處理后通過開出驅(qū)動模塊傳輸給開入開出操作模件，完成開關(guān)量的光電隔離與繼電器出口控制，開入開出操作模件將數(shù)據(jù)通過開入模塊再傳輸給DSP,電源模件將交流或直流85 265V轉(zhuǎn)換為5V和24V兩路電源，通過交流采樣模件供DSP芯片和開入開出操作模件回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字式通用保護測控裝置，其特征是人機接口模件由顯示CPU、液晶顯示器、操作按鍵和LED指示燈組成。
專利摘要本實用新型涉及一種電網(wǎng)保護測控裝置，數(shù)字式通用保護測控裝置(PES-6600)主要克服以往裝置型號過多，備品備件復雜困難的技術(shù)問題。技術(shù)方案通用保護測控裝置由電源模件、開入開出操作模件、交流采樣模件、CPU模件和人機接口模件組成。CPU模件由DSP、開出驅(qū)動模塊、開入模塊、通訊模件、存儲模件、時鐘模件、監(jiān)視模件、以太網(wǎng)模件、測頻模件組成。交流采樣模件采集到的數(shù)據(jù)輸入DSP，經(jīng)DSP處理后通過開出驅(qū)動模塊傳輸給開入開出操作模件，完成開關(guān)量的光電隔離與繼電器出口控制，開入開出操作模件將數(shù)據(jù)通過開入模塊再傳輸給DSP。本實用新型適用于110kv及以下電壓等級電網(wǎng)的保護、控制、測量和監(jiān)視。
文檔編號G05B15/02GK202586307SQ20122022939
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者張繼征, 李成文, 黃意凱 申請人:普爾盾電氣(上海)有限公司