[发明专利]可编程通用保护测控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型继电保护装置，特别涉及一种可编程通用保护测控装置，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。其突出特点是功能强大，应用灵活，稳定可靠，并能可靠的检测开关量的输出状态，确保保护逻辑的执行结果正确。

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。目前大部分保护没有开关量输出状态的检测，不能确定保护执行结果。本发明以32位多DSP芯片为基础、将以往多种型号产品统一为一种型号、完成多种对象的保护。

发明内容

本发明目的是提供一种可编程通用保护测控装置，主要解决以往装置型号过多，备品备件复杂困难的局面和开关量输出无法反馈的技术问题。 

本发明技术方案为：一种可编程通用保护测控装置，由电源、开出操作模块、交流采样模块、CPU模块、开入模块、人机接口模块组成。电源、开出操作模块包括电源回路、断路器操作回路、开关量输出回路，其中电源回路将交流或直流85~265V转换为5V和24V两路电源，分别供芯片和开出回路使用，断路器操作回路完成1台断路器的分合闸操作，1台断路器控制回路断线监测，并具有防跳功能，开关量输出回路完成保护跳闸、遥控分合、报警功能，开关量操作检测模块通过输出回路的电源，经过光电耦合器件和电路检测开出的状态。交流采样模块将一次PT、CT转换为AD芯片所需的低电压。CPU模块由DSP、开出驱动模块、开关量操作检测模块、开入模块、通讯模块、模/数转换器、存储控制器、低通滤波模块组成，交流采样模块采集到的数据经过低通滤波模块后输入模/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块，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开出驱动模块还将数据通过开关量操作检测模块再传输给DSP，开入模块将数据传输给DSP，DSP与通讯模块、存储控制器双向联接，可接收IRIG-B码GPS对时信号。人机接口模块由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CPU、开入模块上，采用的是美国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、采样的高精度、通讯的多方式等一系列要求。

本发明有益效果：

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、通过开关量输出检测模块，可以确定保护输出状态的正确与否。增强保护的可靠性和确定性。

3、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，也可以同事显示测量实时值。包括10个可以编程的3色LED指示灯， 3个用于设备控制的按键（分、合、远方/就地切换），1个复归键和一套由上、下、左、右、确认、退出组成的人机交互键。

4、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SOE。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。

5、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。