[实用新型]一种在直流输电系统中进行三选二信号输出的模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在直流输电系统中进行三选二信号输出的模块。

背景技术

直流输电系统，每个系统需要三个互为冗余的保护系统，每个保护系统都是独立的屏柜设计，每个直流保护柜都具有完整的保护功能。

当三个保护系统，至少有两个保护系统的信号(例如：跳闸信号)有效时，整个保护系统才能够执行这次跳闸指令，这三个保护系统同时不间断地管理着这个系统地正常工作，一旦其中的一个直流保护系统出现故障，三取二模块的工作模式就自动转换到二取一模式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于能够自动进行保护控制信号三选二逻辑输出，并且根据当前保护控制系统是否故障自动切换到控制信号的二选一模式，自动判别保护控制信号的可靠输出。

本实用新型采用的技术方案是：一种在直流输电系统中进行三选二信号输出的模块，该电路模块含有两个电路单元，每个电路单元含有六个双输入与门电路、一个三输入或门电路和一个五输入或门电路，其中，前三个双输入与门电路的其中一个输入端分别用于与三个控制系统的保护出口连接，另一个输入端分别用于与三个对应系统的系统状态信号连接，该前三个双输入与门电路的输出端分别两两组合连入后三个双输入与门电路的两个输入端，前三个双输入与门电路的各个输出端连入上述三输入或门电路的输入端，该三输入或门电路的输出端连入一个第七双输入与门电路，该双输入与门电路、上述后三个双输入与门电路的输出端分别接入上述五输入或门电路的各个输入端，两个电路单元的第七双输入与门电路的另一输入端均接入一个公用三输入端或门电路的输出端，该公用三输入端或门电路的输入端均通过对应的非门用于与三个对应系统的系统状态信号连接。

本实用新型的有益效果是：三选二模块对控制信号的输入抗干扰能力强，逻辑输出响应时间快，控制信号输出驱动能力强。

附图说明

图1为本实用新型的直流输电系统互为冗余的保护系统框图；

图2为本实用新型的硬件原理框图；

图3为图2中电阻分压网络及防浪涌保护电路的具体实现电路；

图4为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图2对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的直流输电系统，每个系统包括三个互为冗余的保护系统，每个保护系统都是独立的屏柜设计，每个直流保护柜都具有完整的保护功能。

当三个保护系统，至少有两个保护系统的信号(例如：跳闸信号)有效时，整个保护系统才能够执行这次跳闸指令，这三个保护系统同时不间断地管理着这个系统地正常工作，一旦其中的一个直流保护系统出现故障，三取二模块的工作模式就自动转换到二取一模式。

而图中虚线部分为三取二模块需要实现的功能。

三选二逻辑功能由可编程逻辑器件实现，软件部分使用VHDL硬件描述语言完成。可编程逻辑器件选用ALTERA公司的EPM3064。

控制输入信号一部分通过总线连接端子输入，一部分通过接线端子输入，输入信号通过分压电阻网络把24V电平信号转换为5V电平信号，然后由接口芯片将其转换为可编程逻辑器件需要的3.3V电平信号；电源检测信号也由3.3V接口芯片驱动后输入到可编程逻辑器件，一个三选二模块可以实现两组保护信号的三选二逻辑判别输出。

本模块设计为双电源输入，内部加解偶二极管，24V电源由外部提供。3.3V通过LM2675M-3.3变换后给模块内相关的硬件电路提供电源。

三取二输出原理：

分别来自三个保护系统的表征当前系统状态的信号为SYS1_OK、SYS2_OK及SYS3_OK，这些信号以及双路的24V电源输入信号都从总线端子接入本模块，表征该三选二模块的故障状态信号通过前面板的LED灯指示并且通过一个继电器的常闭节点从总线端子输出。而三取二保护逻辑出口信号通过端子输出。例如：图2、4中的P1_S1、P2_S1和P3_S1是分别来自三个保护系统的保护出口信号，经三取二逻辑电路后，最终的有用信号S1从模块的9、10端口输出端子出口。如果来自三个保护系统的状态信号(SYS1_OK等)都为正常的情况下，只要输入的保护出口信号的任何两个信号都为真时，输出就为真。如果来自三个保护系统的状态信号(SYS1_OK等)有一个不正常的情况下，另两个保护系统中只要任何一个输出为真，输出就为真，实现二取一功能。如果来自三个保护系统的状态信号(SYS1_OK等)有两个不正常的情况下，则另外一个保护系统输出为真，则模块输出就为真，上述逻辑有效的避免的保护的拒动。

如图4所示的在直流输电系统中进行三选二信号输出的模块，该电路模块含有两个电路单元，每个电路单元含有六个双输入与门电路、一个三输入或门电路和一个五输入或门电路，其中，前三个双输入与门电路的其中一个输入端分别用于与三个控制系统的保护出口连接，另一个输入端分别用于与三个对应系统的系统状态信号连接，该前三个双输入与门电路的输出端分别两两组合连入后三个双输入与门电路的两个输入端，前三个双输入与门电路的各个输出端连入上述三输入或门电路的输入端，该三输入或门电路的输出端连入一个第七双输入与门电路，该双输入与门电路、上述后三个双输入与门电路的输出端分别接入上述五输入或门电路的各个输入端，两个电路单元的第七双输入与门电路的另一输入端均接入一个公用三输入端或门电路的输出端，该公用三输入端或门电路的输入端均通过对应的非门用于与三个对应系统的系统状态信号连接。