[实用新型]基于DSP的双微机励磁调节器故障检测及自动切换装置

说明书

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，涉及一种用于同步发电机的基于DSP的双微机励磁调节器故障检测及自动切换装置。

背景技术

同步发电机的励磁调节系统在电力系统中起着极其重要的作用，其品质的好坏直接影响着电力系统的正常运行。为了提高励磁调节器可靠性，目前主要采用硬件容错冗余技术组成双微机双通道励磁调节器。而对于大多数双微机励磁调节器而言，其故障检测采用自检与互检相结合，并辅以相应的外围故障检测电路的方式，由于对应每一种故障模式均需要相应的故障检测电路，从而造成调节器外围电路复杂，降低了系统的可靠性和故障检测的准确性。另外，现有装置对于备用通道的故障检测不够完善，对于某些故障如脉冲丢失不能及时发现并处理，投入备用通道后这些故障将导致整套装置退出运行，影响了装置的稳定性和可靠性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于DSP的双微机励磁调节器故障检测及自动切换装置，解决了现有技术中，双微机励磁调节器故障检测外围电路过于复杂，对备用通道检测不够完善的问题，具有集成度高、故障检测准确、切换简单可靠的特点。

本实用新型所采用的技术方案是，基于DSP的双微机励磁调节器故障检测及自动切换装置，包括故障检测和自动切换两部分，故障检测部分和自动切换部分均基于同一块DSP控制板控制，DSP控制板包括捕获单元模块、eCAN通信模块、数字量输入模块、数字量输出模块，捕获单元输入同步信号和工作机、备用机的脉冲信号；eCAN通信模块输入工作机、备用机的运行参数，输出通信请求信号；数字量输入模块输入工作机、备用机的电源信号和脉冲信号；数字量输出模块输出切换、报警信号。

作为上述技术方案的改进，DSP控制板的核心部件为TMS320F2812芯片。

作为上述技术方案的进一步改进，切换信号与光耦的阴极连接，光耦的阳极通过第一电阻与3.3VDC电源连接，光耦的发射极与大地连接，光耦的集电极与二极管、第二电阻、第三电阻并列连接，二极管和第二电阻的输出端与24VDC电源连接，工作机交流固态继电器分别与工作机电压互感器、工作机调理电路、大地、第三电阻、54LS00与非门连接，备用机交流固态继电器分别与备用机电压互感器、备用机调理电路、54LS00与非门、信号地连接。

本实用新型的装置与现有技术相比，具有以下优点：

1.本实用新型采用一块DSP板作为故障检测与切换子系统，利用DSP丰富的外设资源和高集成度，大大简化了故障检测的外围电路，减少了工作机和备用机的CPU开销，简化了其软件的复杂度，提高了励磁调节器的可靠性和故障检测的准确性。

2.故障检测子系统对工作机和备用机进行完全相同的故障监测，因此能够及时地发现备用系统的故障，消除了因无法检测备用通道某些故障而带来的可靠性下降问题。

附图说明

图1是本实用新型的故障检测及自动切换装置结构示意图；

图2是本实用新型的切换电路原理图；

图3是带有基于DSP的双微机励磁系统故障监测及自动切换装置的同步发电机励磁系统结构示意图；

图4是本实用新型的故障检测流程图，a同步信号消失检测、b电源故障检测、c脉冲检测。

图中，1A为工作机电压互感器、1B为备用机电压互感器，2A为工作机电流互感器、2B为备用机电流互感器，3A为工作机交流固态继电器、3B为备用机交流固态继电器，4A为工作机调理电路、4B为备用机调理电路，5为励磁变压器，6A为工作机微机调节器、6B为备用机微机调节器、6C为故障检测与自动切换装置，7为直流固态继电器，8A为工作机三相全控整流桥、8B为备用机三相全控整流桥。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的基于DSP的双微机励磁调节器故障检测及自动切换装置，装置中的DSP控制板包括捕获单元模块、eCAN通信模块、数字量输入模块、数字量输出模块，捕获单元输入同步信号和工作机、备用机的脉冲信号；eCAN通信模块输入工作机、备用机的运行参数，输出通信请求；数字量输入模块输入工作机、备用机的电源信号和脉冲信号；数字量输出模块输出切换、报警信号。

故障检测及自动切换装置的核心部分是以TMS320F2812芯片为核心的DSP控制板，利用DSP芯片丰富的外设资源(捕获单元、eCAN通信模块等)可以对工作通道和备用通道的运行状态进行实时监测；利用DSP芯片特有的中断响应，可以迅速发现各种故障并进行处理，几乎没有时延。