[实用新型]一种实现并网合闸功能的智能同期模件

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统自动化控制技术领域，尤其涉及一种实现并网合闸功能的智能同期模件。

背景技术

在电力系统运行过程中，常需要将小系统通过断路器等开关设备并入大系统的同期操作，比如发电厂发电机并网、输配电联络线或联络变压器并入系统等。此类操作频繁且手动控制繁琐。市面上已有多种类型的微机自动准同期装置，并网速度及准确度非常高，但对于需要并网且合闸控制路数少的小系统，比如小水电行业，采用此类型的同期装置，不仅成本高昂、体积庞大，而且其内部组成电路复杂，一旦某一部位出现问题很难排查，维护很不方便。

目前国内各种电力系统领域，PLC可编程逻辑控制器、保护装置、测控装置等电力监控装置运用广泛，只需在原有设备基础上增加一种能实现同期并网功能的单板模件即可解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安装维护方便、节约成本的、可实现有压与无压同期条件判断、和电压与频率自动调节的智能准同期单板模件，可以作为PLC装置或其他测控装置系统中的扩展模件。适用于50Hz或60Hz电网，起到断路器开关同期合闸并网的功能。

本实用新型提供一种实现并网合闸功能的智能同期模件，其特征在于：所述智能同期模件以主CPU芯片为核心，外部链接开入功能模块、开出控制模块、电压采集模块、电源模块、通信模块等，并提供一个对内接口和一个而对外接口；所述主CPU外围搭建两路交流电压采集回路、六路跳/合闸继电器控制回路、四路开关量状态检测回路、电源回路；所述模件的智能同期硬件由四层PCB板制作，电源部分设计时对各个线路进行隔离。

优选的，所述对内接口用于所述智能同期模件的安装，通过对内接口插接在PLC装置或其他测控装置的功能扩展插槽上，安装方便；对内接口提供CAN总线通讯接口，通过CAN总线进行数据交互，既接收主体装置CPU下发的同期启动/同期标定/同期撤销命令，又实时上传模件采集到的各种状态数据；对内接口为电源模块提供直流3.3V、5V、24V各种电压等级的供电电源，为同期模件所有功能模块供电。

优选的，所述智能同期模件对外接口包括六路继电器输出端子，四路开关量输入端子和两路电压采集端子，分别对系统结构的继电器输出模块、开关量输入模块和采样回路模块。

优选的，所述实现并网合闸功能的智能同期模件的主要器件包括电压互感器、保持型及返回型继电器、JTAG接口、EPT插接端子、外部端子接口。

优选的，所述CPU芯片的片内ADC配置为：ADC0通道采集系统侧电压信号，ADC1通道采集待并侧电压信号；所述CPU芯片通过DMA传输ADC采样数据，并自动进行ADC采样通道切换，而不需要CPU的介入，CPU的负担大大减轻。

优选的，所述CPU芯片的PIT定时器配置为：PIT0和PIT3定时器分别作为ADC0和ADC1定时中断读取转换数据的触发器，保证频率变化时每一个周波都能采集到完整十六个ADC数据；PIT1设置为8ms定时中断，处理所有同期相关的任务；PIT2计数器计数只用作其他任务的时间标度；所述交流电压采集回路包括独立两路采集系统侧与待并侧的电压，互感器选用ZMPT112型，将100V电压转换成2mA小电流，参考电压1.5V；经过RC滤波电路和运放处理，转换成主CPU片内ADC通道可识别的小电压信号，采集计算出电压幅值；并使用过零比较电路将小电压信号接到主CPU的PTC0与PTC1的IO管脚，配置为上升沿触发中断，可计算频率；所述四路开关量状态检测回路的特征为：每路开关量检测通道均为24VDC光电隔离接入方式，隔离开现场的强电干扰；空接点输入，分辨率≤2ms；其中有压同期启动/无压同期启动开入类型可设置为脉冲型或电平保持型；脉冲型时，当检测到开入状态从0变为1时表示有同期启动命令；保持型时，当检测到开入状态从0变为1且保持为1状态时表示有同期启动命令；所述六路继电器控制回路包括启动继电器为保持继电器，为其他继电器的总开关；其余五个跳/合闸继电器为常开继电器，带光电隔离措施，开出类型均为脉冲型开出，对应外接六路输出端子，包括加速/减速输出、升压/降压输出、合闸输出、合闸指示信号输出。