[发明专利]一种基于功能纵向集成的就地化线路保护装置

摘要

本发明公开了一种基于功能纵向集成的就地化线路保护装置，将线路保护、线路合并单元及智能终端等功能进行纵向整合，集成至一台保护装置中的单板件内实现。本发明提供的一种基于功能纵向集成的就地化线路保护装置，通过一体化设计，纵向集成单间隔合并单元、保护和智能终端功能，减少设备类型及数量，简化配置，减少信号中间传输环节，通过缩短数据传输路径时间，提高应用实时性，同时满足其它设备对线路间隔采样数据及控制资源共享的要缩短保护动作时间，并为站域保护、安稳装置等站端设备提供数据采集和控制执行支撑。

主权项

1.一种基于功能纵向集成的就地化线路保护装置，包括：箱体、盖板、支撑结构件，其特征在于：就地化线路保护装置采用功能纵向集成的一体化设计和就地无防护安装设计，包括：a、功能纵向集成就地化线路保护装置将线路保护、线路合并单元及智能终端功能进行纵向整合，集成至一台保护装置中的单板件内实现，取消了智能变电站体系架构中采样和跳闸数据需在不同装置间的传输延时、装置内部不同插件传输延时；b、就地化线路保护装置采用无液晶屏设计，通过在控制室设置智能管理单元作为全站就地化保护装置的人机接口; c、所述箱体顶部设置有金属盖板，箱体与金属盖板之间设置有导电密封条，箱体中部通过导热屏蔽板将箱体分为上下两层，箱体下层底部设置有绝缘板，绝缘板上设置有导热铜块，导热铜块上设置有绝缘导热垫，绝缘导热垫上设置有电源模块；箱体下层底部设置有第一支撑结构件，第一支撑结构件上设置有开出模块，所述开出模块通过双排端子和电源模块相连；所述导热屏蔽板顶部设置有导热绝缘垫，所述导热绝缘垫顶部与CPU模块上发热元件相连接，所述导热绝缘垫顶部还设置有第二支撑结构件，第二支撑结构件上设置有光纤接口模块，光纤接口模块通过高速连接端子和CPU模块相连接；光纤接口模块上的光模块与金属盖板底部之间设置有导热绝缘垫；箱体下层设置有三排端子，电源模块通过三排端子和CPU模块相连接;所述CPU模块包括：SOC芯片、FPGA、ADC芯片和以太网PHY芯片；所述开出模块用于接收CPU模块的指令进行跳闸;所述SOC芯片包括：一个管理CPU核和两个DSP核，管理CPU核完成装置系统配置、事件及录波管理功能；DSP1核完成线路保护、智能终端功能，其任务调度周期INT0为833us，1.2K；DSP2核实现保护启动计算和合并单元功能，其任务调度周期有INT0，833us，1.2K、INT1，250us，4K；FPGA包括：采样FPGA、通信FPGA，采样FPGA用于对ADC模拟量进行高速采集并通过抽点或者重采样的方式给两个DSP核提供采样数据；通信FPGA对内通过PCIe接口和SOC芯片进行MMS、GOOSE/SV数据交互,对外通过MII接口和以太网PHY芯片相连，并直接通过SerDes接口连接光纤接口模块，对外提供HSR接口、点对点组网口和纵联通道通信接口，通信FPGA还完成IRIG‑B解码、时间处理、硬件中断和各类时序的同步处理功能；采样FPGA产生INT0 ，1.2K中断给保护CPU使用，并根据该中断间隔进行24KHz，24000点/秒高速采样，每20点抽取一点数据发送给保护CPU使用；对于光纤差动保护，为实现两侧数据的同步，需通过调整INT0间隔长短实现两侧同步采样，24KHz高速数据采样间隔也会根据INT0变化实时调整；保护装置通过采用高速采样抽点和采样中断间隔调整实现和对侧采样同步，数据无需重采样，减少计算量、缩短采样延时。