[发明专利]综合自动化装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统控制设备技术领域，尤其是一种用于35千伏变电站的综合自动化装置。

背景技术

现有的一些旧的小型变电站，站内设备比如各种配电屏，继电保护屏，控制屏，控制台等多，接线复杂，工作人员多，一旦出现故障，故障点查找困难，所以运行维护成本高，经济效益低，已经不适应形势的发属需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种综合自动化装置，它可以解决旧的小型变电站运行维护成本高，经济效益低的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种综合自动化装置，包括由单片机构成的主模块，设置有交流电流、电压信号变换器的输入模块，包括驱动电路，分合闸控制，分合闸监视，防跳回路，控制电源监视电路的输出模块，电源模块和由单片机构成的管理模块；所述管理模块经单片机串行通信与所述主模块相连，所述输入模块，输出模块，电源模块通过基板与所述主模块相连。

上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述主模块的单片机是16位嵌入式87C196NT单片机。

更进一步地：所述电源模块是开关稳压电源。

进一步地：所述管理模块的单片机是嵌入式89C51RD+单片机。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：由于采用了先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等对变电站设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调，完成变电站运行监视和控制任务，替代了变电站常规设备，简代了变电站二次接线，所以，降低了运行维护成本，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明的方框示意图。

图2是主模块电气原理方框图。

图3是管理模块电气原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：

图1所示的综合自动化装置，包括由16位嵌入式87C196NT单片机构成的主模块1，设置有交流电流、电压信号变换器的输入模块2，包括驱动电路，分合闸控制，分合闸监视，防跳回路，控制电源监视电路的输出模块3，电源模块4和由嵌入式89C51RD+单片机构成的管理模块5；管理模块5经单片机串行通信与主模块1相连，输入模块2，输出模块3，电源模块4通过基板6与主模块1相连。

电源模块4是一个宽稳压、高抗干扰的板式开关稳压电源；外加工作电源220伏（交流或直流）经电源模块4变换成5伏、正负12伏、24伏低压直流电源，为装置内的单片机及接口电路提供电源。

管理模块5实质上是一个智能人机接口，以I/O方式接收键盘命令，驱动LCD显示及指示灯，实现人机对话；以串行通信方式与主模块1的单片机交换信息，图3。

工作原理：一、信号采样

a、模拟信号采样：由系统电压互感器、电流互感器送来的额定值为0～57.7（100）伏和0～5安的交流电压、电流信号，经输入模块2上的电压、电流变换器隔离并变换成低电压信号后，送到多路A/D器转换器的各输入端。主模块1的87C196NT单片机在采样程序控制下启动A/D转换，将各模拟通道A/D转换结果读入单片机，图2。

b、开关量读入：各开关状态信号经主模块1上的接口电路和光电隔离后，由单片机高速读入。

c、频率信号读入：母线电压和线路电压经电压变换器变换成低电压信号后，再由过零比较器变换成方波信号，这两个方波信号由主模块1的单片机的高速计时入口读入，计下方波两相邻上升沿时间即为电压的周期，母线电压方波与周期电压方波上升沿间的时间差即为两电压的相位差。

二、信号处理

a、交流电流、电压信号的处理：经A/D转换得到的电流、电压采样值，经付氏变换后，可得到相应电流、电压的有效值及相位差。保护电流和电压供保护程序判别保护动作使用。电压及测量电流值，经角度补偿后，可求出有功功率P、无功功率Q、功率因数COSφ。将P、Q对时间积分可求出有功、无功电度。

b、开关状态信号处理：经高速读入的开关状态信号，经软件滤波后获得各开关状态及变位时间等信息。

c、频率信号处理：采样得到的各时间信号，经运算可得频率及相位差信号。

三、保护原理