专利名称：通用保护测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电网保护测控装置，具有的强大、灵活的保护和控制可编程 功能，可最大限度的满足用户的要求，改变了以往微机保护装置型号繁杂、备品备件困难的 局面。可以完成线路保护测控、电动机保护测控、配电变保护测控、电容器保护测控、母联保 护测控、变压器后备保护测控、电动机后备保护测控、发电机后备保护测控功能。
背景技术：
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，以16位多CPU为基础的微机 继电保护在运算速度、计算精确度、网络通讯功能等方面已经难以满足现代电力系统的要 求。并且目前国内大部分保护存在型号繁杂、备品备件困难局面。中国专利200420082683. 1 公开了一种“微机保护测控装置”，由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开入开出模件 或操作模件组成，CPU为美国Microchip公司的数字信号处理器芯片Microchip dsPic TMS320C32-40，同样存在处理速度较慢，无法将多种型号产品统一为一种型号，完成多种对 象的保护。
实用新型内容实用新型的目的是提供一种通用保护测控装置，主要克服以往装置型号过多，备 品备件复杂困难的技术问题。本实用新型的技术方案为通用保护测控装置，由电源模件、开出操作模件、交流 采样模件、CPU模件、人机接口模件组成。CPU模件与电源模件、交流采样模件单向联接， CPU模件与人机接口模件、开出操作模件双向联接，CPU模件由DSP、开出驱动模块、开入模 块、通讯模件、模/数转换器、存储控制器、液晶显示模件、低通滤波装置组成，DSP分别与开 出驱动模块、开入模块、模/数转换器单向联接，DSP还分别与通讯模件、存储控制器双向联 接，低通滤波装置与模/数转换器单向联接，交流采样模件采集到的数据经过低通滤波装 置后输入模/数转换器，经过A/D转换后输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块传输给 开出操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制。电源模件将交流或直流85 265V转换为5V和24V两路电源，分别供DSP芯片和开出回路使用。交流采样模块将一次 PTXT转换为AD芯片所需的低电压。开出操作模件将数据通过开入模块再传输给DSP，DSP 与通讯模件、存储控制器双向联接，可接收IRIG-B码GPS对时信号。人机接口模件由CPU、 液晶显示、指示灯、键盘组成，完成参数设置、数据显示、报警信息功能。装置核心DSP安装在通讯接口模件上，采用的是美国德州仪器(Texas Instruments)公司生产的TMS320F28335芯片，该芯片具有高性能CPU时钟性能(150MHZ) 和高速外围设备。通过COMS处理技术，这款DSP芯片具有极低的功耗。在模拟量采集方面， 它具有16通道、12位模拟量转换器，增强型ADC外设具有12位分辨率，并且能加速到每秒 12. 5M(MSPS)的采样速度(一般芯片为6. 25MSPS和3. 75MSPS)，并且通过流水线结构可以 监控模拟信号等各种强大的功能。通过其诸多的优势，可以轻松满足装置高性能、采样的高
3精度、通讯的多方式等一系列要求。本实用新型有益效果1、可编程功能对保护元件、输入信号、继电器出口、指示灯、故障录波触发等资 源进行编程，形象直观。逻辑可编程功能使变电站自动化系统所需要的自动化功能和顺序 逻辑控制功能集中到一个装置中，通过参数设置可以完成以前多种型号装置可以完成的功 能，达到通用保护测控功能。2、友好的人机交互面板设计美观、简洁、使用方便、简单。大液晶显示屏上可以显 示主接线图、开关和隔离刀、地刀的实时位置，也可以同时显示测量实时值。3、用户提供用于事故分析诊断的掉电不丢失的100个故障录波和64条S0E。其 中故障录波的长度为故障前4个和故障后96个，实时记录包括9个交流量、16个开入量、 10个开出量、所有保护模块的状态；SOE除了记录各种保护动作信息外，还记录经过滤波的 开入变位、装置自检错误、信号复归等信息。4、校时有三种=IRIG-B码、脉冲校时和通讯校时。其中IRIG-B码和脉冲校时的精 度小于或等于1ms，通讯校时的精度精确到毫秒级。精准的校时保证了故障录波和SOE信息 的可信度，提升了他们在事故分析中的价值。即使发生复位或者短暂掉电，也不影响时钟的 精度。5支持双以太网、光纤、RS485、CAN等多种通讯方式，以满足不同用户、不同工业现 场、不同网络环境、不同规模的系统对通信和网络结构的要求。支持双网模式，并行或以热 备用方式工作。提供IEC-60870-5-103、MODBUS和内部规约以实现与上层设备的通讯。不 同的规约可以在不同的网络上同时运行，进一步提高了通讯的可靠性。
图1 为本实用新型硬件结构框图图中1_开出操作模件，2-CPU模件，2-1-DSP，2_2_开出驱动模块，2_3_开入模块， 2-4-通讯模块，2-5-模/数转换器，2-6-存储控制器，，2-7-低通滤波装置，3-交流采样模 件，4-人机接口模件，5-电源模件。
具体实施方式
参照图1，通用保护测控装置(SNP-9301)，由电源模件5 (采用国内品牌北京星 源丰泰电子技术有限公司的XRA15/110D05-24HG型2路电源)、开出操作模件1 (松下 DKla-24V继电器、洪都JHX-2F防跳继电器)、交流采样模件3 (采用湖北天瑞电子有限公司 生产的TR1139-2B型电流互感器和TR1139-2C型电压互感器)、CPU模件2组成，CPU模件 2由DSP2-1、开出驱动模块2-2、开入模块2-3、通讯模件2_4、模/数转换器2_5、存储控制 器2-6、低通滤波装置2-7组成，DSP 2-1 (采用美国TI公司生产的TMS320F28335型DSP芯 片)、开出驱动模块2-2 (采用日本东芝公司生产的TLP181型芯片)、开入模块2-3 (采用日 本东芝公司生产的TLP181型芯片)、通讯模件2-4(采用美国Micrel公司生产的KSZ8842 高速以太网通讯芯片)、模/数转换器2-5 (采用美国ADI公司生产的AD7656芯片)、存储 控制器2-6 (采用台湾ICSI公司生产的IC622LV51216芯片)，低通滤波装置2_7 (采用北 京中宇豪生产的EMI/EMC低通滤波器)组成。人机接口模件4(采用美国微芯公司生产的dsPIC33FJ64GP206控制芯片；采用深圳市拓普微科技开发有限公司生产的LM320240C液 晶)、交流采样模件3采集到的数据经过低通滤波装置2-7后输入模/数转换器2-5，经过 A/D转换后输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块2-2传输给开出操作模件1，完成开关 量的光电隔离与继电器出口控制，开出操作模件1将数据通过开入模块2-3再传输给DSP， DSP与通讯模件2-4、存储控制器2-6双向联接；交流采样模件3输出端与CPU模件2模拟 量输入端连接。 本实用新型适用于IlOkv及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。可用于 不同的主接线方式，如单母线，双母线及多母线方式接线；支持不同类型的电网，如中性点 不接地系统，经消弧线圈接地系统和小电阻接地系统。
权利要求通用保护测控装置，包括电源模件、开出操作模件、交流采样模件、CPU模件，CPU模件与电源模件、交流采样模件单向联接，CPU模件与开出操作模件双向联接，其特征是还包括人机接口模件，CPU模件与人机接口模件双向联接，CPU模件由DSP、开出驱动模块、开入模块、通讯模件、模/数转换器、存储控制器、液晶显示模件、低通滤波装置组成，DSP分别与开出驱动模块、开入模块、模/数转换器单向联接，DSP还分别与通讯模件、存储控制器双向联接，低通滤波装置与模/数转换器单向联接，交流采样模件采集到的数据经过低通滤波装置后输入模/数转换器，经过A/D转换后输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模块传输给开出操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开出操作模件将数据通过开入模块再传输给DSP。
2.根据权利要求1所述的通用保护测控装置，其特征是DSP选用美国德州仪器公司的 TMS320F28335 芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种电网保护测控装置，主要克服以往装置型号过多，备品备件复杂困难的技术问题。技术方案通用保护测控装置，包括电源模件、开出操作模件、交流采样模件、CPU模件，CPU模件与电源模件、交流采样模件单向联接，CPU模件与开出操作模件双向联接，其特征是还包括人机接口模件，CPU模件与人机接口模件双向联接，CPU模件由DSP、开出驱动模块、开入模块、通讯模件、模/数转换器、存储控制器、液晶显示模件、低通滤波装置组成，DSP分别与开出驱动模块、开入模块、模/数转换器单向联接，DSP还分别与通讯模件、存储控制器双向联接，低通滤波装置与模/数转换器单向联接。本实用新型适用于110KV及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。
文档编号G05B19/042GK201674218SQ20102018208
公开日2010年12月15日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者张继征, 徐顺宝, 李斌 申请人:上海南自科技股份有限公司