[实用新型]一种基于DSP和FPGA的新型配电网故障诊断装置

说明书

本实用新型涉及一种基于DSP和FPGA的新型配电网故障诊断装置，包括：配电网(101)、电压互感器(102)、电流互感器(103)、开关电路1(104)、AD转换器(105)、FPGA处理器(106)、存储器(107)、DSP处理器(108)、故障录波器(109)、光电耦合器(110)、CAN总线(111)、工控机(112)、显示器(113)、键盘(114)、报警器(115)、DA转换器(116)、开关电路2(117)和执行机构(118)；系统装置基于DSP和FPGA的微处理器系统进行数据处理，利用工控机进行故障诊断，能迅速准确地定位出故障元件、位置、时间和类型，使电网故障诊断更加有效，自动化程度更高，该系统装置能进行电网故障快速准确的自动诊断。

技术领域

本实用新型涉及故障诊断技术，更具体地涉及一种基于DSP和FPGA的新型配电网故障诊断装置。

背景技术

随着现代化社会的不断发展，电能应用的普及和电网系统的不断扩大，人们的生活已经离不开电，因而电力系统的安全性、可靠性和经济性也显得越来越重要。然而随着特高压电网的建设、区域电网的互联、交直流混联电网的发展，一方面全网电气联系日趋紧密，另一方面电网运行复杂程度越来越高，社会对电能质量的要求越来越高，加上气象条件和人为因素的影响，电网故障的发生在所难免。我国电力的生产和运行是一个复杂过程，基本可分为发电、输电、变电、配电、用电等五大环节。据统计，电网故障中80％以上都是配电网系统故障。因此，当配电网发生故障或者运行异常时，及时准确地找到故障原因和故障源，快速排除故障恢复供电尤为重要。配电网作为电力网的最后一环，其结构复杂程度相对较大，且故障发生频繁。基于调度人员的角度，面对电网发生故障后的海量报警信息，迅速正确地判断故障是相当困难的，尤其是在发生复杂连锁故障或保护、断路器不正确动作以及报警信息丢失、错误时，更为严重。因此，需要利用故障信息进行故障诊断研究，找到真实故障设备的精确位置，排除非故障设备的干扰，辅助调度人员决策，才能尽快排除故障，恢复供电。

配电网自动化的引入是解决这一问题的重要手段。配电自动化系统综合了计算机技术、现代通信技术、电力系统理论和自动控制技术。它包括配电网数据采集和监控系统(SCADA)、配电地理信息系统(GIS)、需方管理系统(DSM)以及其他高级应用系统等。信息源主要来自配电网数据采集和监控系统(SCADA)、保护故障信息管理系统(RPMS)、广域测量系统(WAMS)三种途径。

此次实用新型利用SCADA系统高速、可靠、全面的信息源，再结合RPMS系统中故障录波器的数据信息，通过各种故障信息的综合诊断，能取得非常好的故障诊断效率。在微机继电保护装置的硬件基础上，采用FPGA进行数据的滤波、高速传输、时序整理和缓存，采用DSP进行数据处理运算与通信控制，利用DSP进行初步故障诊断，利用工控机采取进一步全面的综合故障诊断。通过各种故障信息的综合诊断，能取得非常好的故障诊断效率。该系统有着适应性强、诊断迅速准确、可靠性高的优点，对于实际电网故障诊断有着一定的研究意义和价值。

发明内容