[实用新型]双MCU彩显通用型微机保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中的配电网自动化领域，尤其涉及一种新型的双MCU彩显通用型微机保护装置。

背景技术

在电力系统中，微机保护装置发挥着越来越重要的作用，其中线路保护、电容器保护、变压器保护、电动机保护装配数量占绝大多数。

市场上通常情况是分别为这四种保护功能单独设计一种保护装置——线路保护装置、电容器保护装置、变压器保护装置、电动机保护装置，这种方案使得设计、生产、调试、维护效率低下。

还有一种较为先进的设计方案，它是综合了线路保护、电容器保护、变压器保护、电动机保护特性的通用型装置，部分地解决了效率低下的问题，但是因为单颗MCU的功能、资源限制，实际使用中并不能完全替代四种单一功能的保护装置。同时，随着配电网自动化领域的持续升级，多网口、多串口已逐步成为微机保护装置的标准配置，这就进一步增加了单一MCU的功能负担，以至在多功能、多负载的情况下出现各种难以预料的故障。解决这个问题显得十分重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种具有多种保护功能、能满足现代电力系统中微机保护装置正常工作的双MCU彩显通用型微机保护装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种双MCU彩显通用型微机保护装置，它包括人机界面及通信模组、微机保护模组和电源模组，所述的人机界面及通信模组包括控制模块Ⅰ、通信对时模块、人机界面模块，所述的微机保护模组包括控制模块Ⅱ、AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块，所述的电源模组包括电源模块，所述控制模块Ⅰ包括微控制器Ⅰ、二级电源Ⅰ，所述控制模块Ⅱ包括微控制器Ⅱ、二级电源Ⅱ，所述控制模块Ⅰ连接并控制所述通信对时模块、人机界面模块，所述控制模块Ⅱ连接并控制所述AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块，所述控制模块Ⅰ与所述控制模块Ⅱ连接并通讯，所述电源模块连接所述控制模块Ⅰ、通信对时模块、人机界面模块、控制模块Ⅱ、AD采样及直流量输出模块、开入模块、开出模块并为之供电。

所述控制模块Ⅰ还包括时钟电路，所述微控制器Ⅰ包括中央处理器CPU、通用输入输出端口GPIO、多个异步串行端口、以太控制器、FLASH存储器、时钟模块、内部看门狗WATCHDOG，所述二级电源Ⅰ提供3.0V电源，用于驱动微控制器Ⅰ和人机界面模块，所述通信对时模块包括两路串口转以太网模块、两路RS232/485串口模块、一路IRIGB对时模块和二级电源，所述通信对时模块通过多路串口直接与所述微控制器Ⅰ连接，所述人机界面模块包括液晶模块、LED指示模组和键盘模块，所述LED指示模组由多个LED组成，直接由微控制器Ⅰ(11)GPIO口驱动，所述键盘模块采用FPC薄膜按键工艺，键盘模块可以让操作人员输入各种参数，实现人机交互功能，所述控制模块Ⅱ还包括时钟电路、大容量存储器和测频电路，所述微控制器Ⅱ包括中央处理器CPU、模数转换器ADC、通用输入输出端口GPIO、串行端口SPI、异步串行端口、FLASH存储器、时钟模块、内部看门狗WATCHDOG，微机保护装置的保护逻辑及运算功能均由微控制器Ⅱ完成，所述二级电源Ⅱ提供3.3V电源，用于驱动微控制器Ⅱ、AD采样及直流量输出模块(5)、开入模块(6)和开出模块(7)，所述时钟电路为装置提供时钟，所述大容量存储器用于存储事件记录、录入波形数据，所述测频电路用于检测采样信号频率，所述AD采样及直流量输出模块包含多达16路模拟量采集及2路直流量输出，所述开入模块可同时接入多达20路开关量，所述开出模块可支持多达10路继电器空节点输出，所述电源模块将外部交直流电源220V转换成内部直流24V和5V电压，连接其他功能模块供电。

所述人机界面模块中采用大屏幕低功耗彩色液晶显示界面，所述大屏幕低功耗彩色液晶采用与控制模块同等的3.0V电源驱动，接收来自所述微控制器Ⅰ的显示命令，可以显示各种参数数据及波形图、向量图和警示信号，结合键盘模块可以让操作人员输入各种参数，实现人机交互功能。