專利名稱：高性能變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
髙性能艦器差動(dòng)做錢絲領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種，器差動(dòng)，裝置，特別是一種能使用間斷角 閉鎖數(shù)字保護(hù)的變壓器差動(dòng)，裝置，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化及繼電保護(hù)技 術(shù)領(lǐng)域。 背景魷目前，高壓艦器f緣一麟用主后備一體化設(shè)計(jì)，即在一^1中 完成變壓器差動(dòng)微及各電壓等級(jí)側(cè)后^W功能，因此在一定的采樣頻 率下，*采樣間隔點(diǎn)之間完^^有保護(hù)計(jì)算是^ 器，,的基本要求。間斷角閉鎖原理是我國60年代發(fā)明的^ffi器勵(lì)磁涌流判別方法，其特 點(diǎn)是直接分析了涌流波形的物理特性，具有明確的動(dòng)作^#。，晶體管 《跌和集成電^W中有較好的應(yīng)用，但由于4頓數(shù)字的方法測(cè)量間斷角， 存在著計(jì)算量大、計(jì)算精度不高等缺點(diǎn)，間斷角閉鎖原理在，器數(shù)， 護(hù)中一J[船銜尋到很好的應(yīng)用。現(xiàn)有的高電壓等級(jí)，器旨裝置，為盡量減小計(jì)算量，，器差動(dòng) f緣一麟用相對(duì)較為簡單的諧波制動(dòng)原理或波形娥爾原理。硬件上一般 采用雙板配合方式，其中一板為起動(dòng)邏輯，另一板為計(jì)算邏輯。其通用電 路形式如圖1所示，具有兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器DSP 0和DSP 1，電壓形成 電足^別通過采樣處理電路連接DSP 0和DSP 1，帶開入光隔的兩個(gè)邏輯 處理電路CPLD 0和CPLD1分別連接DSP 0和DSP 1 ， DSP 0和DSP 1分 別通過CPLD0和CPLD1同時(shí)進(jìn)行開關(guān)量采集，分別ittTii算，CPLD1 的輸出接至出口繼電器，CPLD 0的輸出接，動(dòng)繼電器，即DSP lM CPLD1控制"出口繼電器"，DSP0 M CPLD 0控制"起動(dòng)繼電器"向"出 口繼電器"提供出口電源，DSP0和DSP1分別通過專用的CPU與人機(jī)交 互CPU進(jìn)行串行通信。這種硬件電路存在以下的缺點(diǎn)(1)、通常DSP1 完成全部保護(hù)計(jì)算，DSPO只做起動(dòng)計(jì)算，DSP0禾,效率遠(yuǎn)低于DSP1;(2)、 DSP 0或DSP 1都不能單獨(dú)實(shí)時(shí)完成間斷角閉鎖，器差動(dòng)保護(hù)的 全部計(jì)算，因此無法應(yīng)用間斷角閉鎖原SiS行數(shù)字保護(hù)；(3)、在DSP0和DSP i與人機(jī)交互CPU之間有^lz:的cpu o、 cpu i完成事件處理和通信功能，增加了體的復(fù)雜性；(4)、只有一個(gè)跳閘出口繼電器，不分主微和后M護(hù)，，裝置動(dòng)作安全性和可靠性不夠。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，麟一種 會(huì)皖成間斷角數(shù)字微計(jì)算的高性能^iE器差動(dòng)微裝置。本實(shí)用新型進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是，,一種，動(dòng)作可靠性 高、電路結(jié)構(gòu)簡單的高性能^ffi器差動(dòng)微體。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下 一種高性能頓器差動(dòng)微縫， 具有兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器DSP，以及與兩個(gè)DSP連接的兩個(gè)采樣處理電 路、兩個(gè)用于開關(guān)量采集和出口控制的邏輯處理電路、瑕^閘出口電路、人 機(jī)交互電路，其特征皿具有兩個(gè)用于DSP之間通信的邏輯處理電路，兩 個(gè)通信邏輯處理電路相互連接并分別與兩個(gè)DSP連接。本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)解決方案如下(1 )、所述的跳閘出口電路為 兩個(gè)串聯(lián)的出口繼電器，兩個(gè)DSP艦其出口控制邏輯處理電敝別與兩 個(gè)出口繼電器連接，兩個(gè)出口繼電器中有四個(gè)對(duì)應(yīng)接點(diǎn)串聯(lián)，其輸出端并 聯(lián)作為主保護(hù)出口，第一個(gè)出口繼電器中有一個(gè)接點(diǎn)與第二個(gè)出口繼電器 中的瑕fe閘矩陣串聯(lián)，跳閘矩陣的輸出作為后^W出口； (2)、戶誠的人機(jī) 交互電路為精減指令集計(jì)算機(jī)，它通過兩個(gè)雙口 RAM分別與兩個(gè)DSP連 接。本實(shí)用新型的有益效果是:M31兩個(gè)用于DSP之間通信的邏輯處理電路，向兩個(gè)DSP合理地分配計(jì)算任務(wù)，例如一個(gè)DSP負(fù)^i十算間斷角和 和判斷閉鎖差動(dòng)邏輯，另一個(gè)DSP負(fù)責(zé)比率差動(dòng)計(jì)算，使兩個(gè)DSP艦尋 到充分的利用，克服了以往計(jì)算能力不足的限制，會(huì),實(shí)時(shí)完成間斷角閉 鎖頓器差動(dòng)微的頓計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了間斷角閉鎖的判別，條高了間斷 角計(jì)算精度；瑕讕出口電路實(shí)i勝微與后^W出口分離，互相獨(dú)立， 適應(yīng)變壓器，主后備一體化的要求，提高了，，動(dòng)作的安全性和可 靠性；人機(jī)交互采用雙口 RAM并《 S信方式，M^、了錢中CPU的{柳 數(shù)量，提高了不同微處理器之間通信效率，簡化了裝置中的硬件結(jié)構(gòu)。

圖1為現(xiàn)有高壓^E器^T^g通用電路示意圖。圖2為本實(shí)用新型高性能頓器差動(dòng)微體電原理圖。 圖3為圖2中跳閘出口電路電原理圖。如圖2所示，本實(shí)用新型高性能，器差動(dòng)，裝置，纟賊包括兩個(gè) 數(shù)字信號(hào)處理器DSP 0和DSP 1 ，以及與DSP 0和DSP 1連接的兩個(gè)采樣 處理電路AD0、 AD1、兩個(gè)用于開關(guān)S^集和出口控制的帶開入光隔XO、 XI的復(fù)雜可編程邏輯處理電路CPLD 0和CPLD 1 、與CPLD 0的輸出和 CPLD1的輸出連接的跳閘出口電路J,人機(jī)^S電路為精減指令集計(jì)Ml RISC, DSPO和DSP 1分別fflM口 RAM 0和雙口 RAM 1與精減指令集 計(jì)算機(jī)RISC的地址總線、娜總線連接，進(jìn)行并，預(yù)信，圖中PT、 CT 為電壓、電流形成電路，分別艦采樣處理電路ADO、 ADl接至DSPO和 DSP1;還具有兩個(gè)用于DSP 0和DSP 1之間通信的大規(guī)?？删幊踢壿嬏幚?電路FPGA 0和FPGA 1, FPGA 0和FPGA 1通過l^線相互ii接并分別 與DSPO和DSP 1的地址總線和數(shù)據(jù)總線連接。如圖2和圖3所示，與CPLDO的輸出和CPLD 1的輸出連接的跳閘出 口電路J由兩個(gè)出口繼電器JO、 Jl串聯(lián)鄉(xiāng)賊，DSP 0 iKl CPLD O連接JO， DSP1通過CPLD1連接J1， JO、 Jl中有四個(gè)對(duì)應(yīng)接點(diǎn)串聯(lián)，其輸出端并聯(lián) 作為主{娥出口， J0中有一個(gè)接點(diǎn)與J1中的跳閘矩陣JZ串聯(lián)，跳閘矩陣 JZ的輸出作為后，護(hù)出口。本實(shí)用新型主要電路器件型號(hào)如下RISC芯片為S3C2500, DSP為 TMS320VC33, FPGA為SPARTAN II ， CPLD為XC95108。
權(quán)利要求1、高性能變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置，具有兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器DSP，以及與兩個(gè)DSP連接的兩個(gè)采樣處理電路、兩個(gè)用于開關(guān)量采集和出口控制的邏輯處理電路、跳閘出口電路、人機(jī)交互電路，其特征是還具有兩個(gè)用于DSP之間通信的邏輯處理電路，兩個(gè)通信邏輯處理電路相互連接并分別與兩個(gè)DSP連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶/M的高性能ffi器差動(dòng)W1，，其特征^0M 的跳閘出口電路為兩個(gè)串聯(lián)的出口繼電器,兩個(gè)DSP皿其出口控制邏輯 處理電路分別與兩個(gè)出口繼電器連接，兩個(gè)出口繼電器中有四個(gè)對(duì)應(yīng)接點(diǎn) 串聯(lián)，其輸出端并駒乍為主微出口，第一個(gè)出口繼電器中有一個(gè)接點(diǎn)與 第二個(gè)出口繼電器中的瑕〖閘矩陣串聯(lián)，跳閘矩陣的輸出作為后^W出口 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求i戶;^的高性能 器差動(dòng)，，，其特征是戶M 的人機(jī)^s電路為精減指令集計(jì)^m,它m兩個(gè)雙口 RAM分別與兩個(gè)DSP連接。
專利摘要高性能變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置，具有兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器DSP，以及與兩個(gè)DSP連接的兩個(gè)采樣處理電路、兩個(gè)用于開關(guān)量采集和出口控制的邏輯處理電路、跳閘出口電路、人機(jī)交互電路，還具有兩個(gè)用于DSP之間通信的邏輯處理電路，兩個(gè)通信邏輯處理電路相互連接并分別與兩個(gè)DSP連接。通過兩個(gè)用于DSP之間通信的邏輯處理電路，向兩個(gè)DSP合理地分配計(jì)算任務(wù)，例如一個(gè)DSP負(fù)責(zé)計(jì)算間斷角和判斷閉鎖差動(dòng)邏輯，另一個(gè)DSP負(fù)責(zé)比率差動(dòng)計(jì)算，使兩個(gè)DSP都得到充分的利用，克服了以往計(jì)算能力不足的限制，能夠?qū)崟r(shí)完成間斷角閉鎖變壓器差動(dòng)保護(hù)的全部計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了間斷角閉鎖的判別，并提高了間斷角計(jì)算精度。
文檔編號(hào)H02H7/04GK201044353SQ200720034499
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者侃 季, 楊朝菁, 軍 王, 翔 趙, 趙安國, 顧天舒, 高春雷 申請(qǐng)人:國網(wǎng)南京自動(dòng)化研究院;南京南瑞集團(tuán)公司