一种基于dsp的直流系统绝缘在线监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力系统领域，特别涉及一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测
目.ο
【背景技术】
[0002]发电厂和变电站的直流系统为各种监控保护设备及操作回路提供电源，其运行状况的好坏直接关系到发电厂和变电站能否正常运行。支路接地是直流系统最常见的绝缘接地故障，若不能及时发现并排除接地点，在系统出现多点接地时，会引起严重后果，在线绝缘监测装置正是为了防止此类事故而研制。
[0003]一般的直流系统绝缘接地故障监测方法监测精度不高及范围有限。本实用新型以DSP原理、集成电子技术及应用和信号检测为基础，实现了监测速度更快，选线更准的直流系统绝缘在线监测。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，通过以下技术方案来实现:硬件部分:主要包括电源模块、时钟电路、DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块。各模块之间的联系关系为:电源模块为DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块提供工作电源；DSP控制器是数据处理和控制核心，分别与时钟电路、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块连接。
[0005]所述电源模块为AC/DC模块，输出电压为3.3V/DC和5V/DC，3.3V/DC为DSP控制器的电源。5V/DC为母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块的电源。
[0006]所述时钟电路由一个内部振荡器和一个锁相环PLL组成，过芯片内部的晶体振荡器驱动，为TMS320LF2407芯片提供时钟信号。
[0007]所述DSP控制器所用芯片为TMS320LF2407，接收母线电压监测模块监测结果和交流漏电流采集模块的采集结果，并做出判断作用于LCM显示模块。
[0008]所述母线电压监测模块包括偏移量采集电路、采集处理电路、比较输出电路、报警显示电路。母线电压偏移量采集使用平衡电桥原理，采集处理电路由一片353芯片中Ap4和R4、R5、R6、R# C ^Dw组成，比较输出和报警显示电路由另一片353芯片中A3、A4组成的比较器和继电器JpJ2，发光二极管DpD2，电容C2、C3组成。
[0009]所述交流漏电流采集模块使用霍尔电流传感器ACS712采集支路漏电流，霍尔传感器检测到的电流信号通过处理电路转换为电压信号后，再经MAX125芯片进行模/数转换后送入DSP控制器处理。
[0010]所述LCM显示模块的显示器采用LCM12864，由TMS320LF2407驱动并显示支路绝缘是否故障。
[0011]所述正弦交流信号产生模块是基于ML2035的正弦信号发生器，用它输出高精度的正弦信号。
[0012]软件部分:本装置软件编程主要是用C语言编写程序以实现绝缘检测装置所要实现的功能，其中主要包括以下几个模块:母线绝缘监测模块，支路巡检模块，正弦波产生模块，A/D采样模块和显示模块等。各个模块功能独立，接口简单，可以解决程序冗余问题，缩短程序开发周期。
【附图说明】
[0013]图1是所述直流系统绝缘在线监测装置功能框图。
[0014]图2是所述直流系统绝缘在线监测装置软件程序流程图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型提供了一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置。下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0016]图1所示为所述直流系统绝缘在线监测装置功能框图，主要包括电源模块、时钟电路、DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块。电源模块为DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块提供工作电源；所述时钟电路为TMS320LF2407芯片提供时钟信号；所述正弦交流信号产生模块是基于ML2035的正弦信号发生器，用它输出高精度的正弦信号。当母线发生绝缘故障时，母线电压监测模块中偏移量采集电路使用平衡电桥原理采集母线电压偏移量并输出给采集处理电路，采集处理电路采用第二级A2电压跟随器输出稳压，A2输出电压U0为正或为负，并通过A3、A4比较器可知道是正极接地，还是负极接地，这时继电器动作，蜂鸣器告警，发光二极管显示极性，同时比较输出电路输出信息给DSP控制器。DSP控制器通过TMS320LF2407向交流漏电流采集模块发出命令，交流漏电流采集模块使用霍尔电流传感器ACS712采集支路漏电流，霍尔传感器检测到的电流信号通过处理电路转换为电压信号后，再经MAX125芯片进行模/数转换后送入DSP控制器处理，DSP控制器对返回的状态信息进行判断，如果有支路故障，将故障信息存储并在LCM显示模块上显示，如果没有支路故障，将在LCM显示模块上显示绝缘良好。
[0017]图2是所述直流系统绝缘在线监测装置软件程序流程图。首先启动电源，系统进行初始化，然后进行硬件自检，如果硬件有故障，将采取相应的措施来消除故障；如果硬件正常，进入母线电压检测子程序，若检测到母线出现接地故障则发出报警信号，并进入交流信号注入子程序，通过计算得出哪条支路接地，若绝缘不合格，则在液晶上实时显示绝缘状况(包括正母接地还是副母接地、哪条支路接地)。
【主权项】
1.一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:包括电源模块、时钟电路、DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生丰吴块； 各模块之间的连接关系为:电源模块为DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块提供工作电源；DSP控制器是数据处理和控制核心，分别与时钟电路、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:所述时钟电路由一个内部振荡器和一个锁相环PLL组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:所述DSP控制器所用芯片为TMS320LF2407。
4.根据权利要求1所述的一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:所述母线电压监测模块包括偏移量采集电路、采集处理电路、比较输出电路、报警显示电路。
5.根据权利要求1所述的一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:所述交流漏电流采集模块使用霍尔电流传感器ACS712采集支路漏电流。
6.根据权利要求1所述的一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:所述LCM显示模块的显示器采用LCMl2864。
7.根据权利要求1所述的一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，其特征在于:所述正弦交流信号产生模块是基于ML2035的正弦信号发生器。
【专利摘要】本实用新型属于电力系统领域，特别涉及一种基于DSP的直流系统绝缘在线监测装置，包括电源模块、时钟电路、DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块。各模块之间的联系关系为：电源模块为DSP控制器、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块提供工作电源；DSP控制器是数据处理和控制核心，分别与时钟电路、母线电压监测模块、交流漏电流采集模块、LCM显示模块、正弦交流信号产生模块连接。本实用新型以DSP原理为基础，实现了监测速度更快，选线更准的直流系统绝缘在线监测。
【IPC分类】G01R31-00, G01R31-02
【公开号】CN204374324
【申请号】CN201420839438
【发明人】李卫国, 贾国滨, 高寒, 李志超, 陈艳, 孙淑艳
【申请人】华北电力大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月26日