专利名称：数字式线路保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输变电线路保护装置，特别涉及数字式线路保护装置，本实 用新型SNP-9620数字式线路保护是以距离保护、零序保护、三相一次重合闸为基 本配置的成套线路保护装置，并集成了电压切换箱和三相操作箱，适用于110KV、 66KV、 35KV输变电线路。
背景技术：
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，以16位多CPU为基础 的微机线路保护在运算速度、计算精确度、网络通讯功能等方面已经难以满足现 代电力系统的要求。中国专利申请02131716.X公开了一种智能综合数字继电 器属电力系统继电保护技术，包括电压电流互感器、线性隔离电路、继电器输出 电路、数字输入电路、A/D转换器、光电隔离电路、数字信号处理器、主微处理 器、人机界面显示模块、以太网控制器所组成。但是该专利申请其集成度不高， 使得装置结构较为复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种数字式线路保护装置，主要克服以往距离保 护在集成度、运算速度、精确度、及网络通讯上的缺陷。
本实用新型的技术方案为数字式线路保护装置，由电源模件、交流采样模 件、CPU模件、开入开出模件和操作模件组成，电源模件分别与交流采样模件
和开入开出模件和操作模件连接，交流采样模件输出端与CPU模件输入端连接， CPU模件与开入开出模件和操作模件双向联接，CPU模件由DSP、开出驱动模 件、开入光隔驱动模件、通讯模件、模/数转换器、存储控制器、液晶显示模件、 低通滤波装置组成，交流采样模件采集到的数据经过低通滤波装置后输入模/数 转换器，经过A/D转换后输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模件传输给开 入开出模件和操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出模 件和操作模件将数据通过开入光隔驱动模件再传输给DSP， DSP与通讯模件、液晶显示模件、存储控制器双向联接；DSP有两个插件板，为DSP板和V40板， DSP板和V40板可以相互提出中断申请，可接收GPS秒脉冲信号，通过中断方 式启动定时和分频功能。
装置核心DSP安装在通讯接口模件上，采用的是美国Texas Instruments公司 生产的TMS320F28335芯片，该芯片具有高性能CPU时钟性能超过(100MHZ) 和高速外围设备。通过COMS处理技术，这款DSP芯片具有极低的功耗。在模 拟量釆集方面，它具有16通道、12位模拟量转换器，增强型ADC外设具有12 位分辨率，并且能加速到每秒12.5M(MSPS)的采样速度(一般芯片为6.25MSPS 和3.75MSPS)，并且通过流水线结构可以监控模拟信号等各种强大的功能。通过 其诸多的优势，可以轻松满足装置高性能、采样的高精度、通讯的多方式等一系 列要求。
本实用新型有益效果本实用新型具有20路遥信信号开入端子，6组保护开 出端子，IO组信号开出端子(如接中央信号屏等)，各4组合、分闸辅助接点端 子，2组控制回路断线端子，运用32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控 制、测量一体化微机装置。釆用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受 A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的； 更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很 大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。 CPU的寄存器、数据总 线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换 功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。装置包括2个RS485 接口、 2个高速以太网接口、以及一个RS232打印机接口，使装置在轻松的与各 种外部网络进行通讯。可以应对现代IIOKV及以下电力系统所需的各种要求。
图l:为本实用新型线路结构框图
图中1-开入开出模件和操作模件，2-电源模件，3-CPU模件，3-1-DSP， 3-2-开出驱动模件，3-3-开入光隔驱动模件，3-4-通讯模件，3-5-模/数转换器，3-6-存储控制器，3-7-液晶显示模件，3-8-低通滤波装置，4-交流采样模件。
具体实施方式
参照图l，数字式线路保护装置，由电源模件2 (采用国内品牌上海博湃科
4电子技股份有限公司的XRA05/110D05-24HG型3路电源)、交流采样模件4 (采用武汉华意电子有限公司生产的WGSLO型电流互感器和WGSYO型电压互感器)、CPU模件3、开入开出模件和操作模件l (采用日本松下公司的DKla-24V型继电器)组成，电源模件2分别与交流采样模件4和开入开出模件和操作模件l连接，交流采样模件4输出端与CPU模件3输入端连接，CPU模件3与开入开出模件和操作模件1双向联接，CPU模件3由DSP 3-1 (采用美国TI公司生产的TMS320F28335型DSP芯片)、开出驱动模件3-2 (采用日本东芝公司生产的TLP181型芯片)、开入光隔驱动模件3-3 (采用日本东芝公司生产的TLP181型芯片)、通讯模件3-4 (采用美国Micrel公司生产的KSZ8842高速以太网通讯芯片)、模/数转换器3-5 (采用美国ADI公司生产的AD7656芯片)、存储控制器3-6 (采用台湾ICSI公司生产的IC622LV51216芯片)、液晶显示模件3-7 (采用美国微芯公司生产的dsPIC33FJ64GP206控制芯片；采用北京华田信科电子有限公司生产的LM320240C液晶)、低通滤波装置3-8(采用北京中宇豪生产的EMI/EMC低通滤波器)组成，交流采样模件4采集到的数据经过低通滤波装置3-8后输入模/数转换器3-5，经过A/D转换后输入DSP,经DSP处理后通过开出驱动模件3-2传输给开入开出模件和操作模件1，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出模件和操作模件1将数据通过开入光隔驱动模件3-3再传输给DSP， DSP与通讯模件3-4、液晶显示模件3-7、存储控制器3-6双向联接；DSP为美国Texas Instruments公司的数字信号处理器芯片TMS320F28335，DSP有两个插件板，为DSP板和V40板，DSP板是APCI工控机中的一块智能型板，它可以独立完成数据的采集和处理，V40板向用户提供PC机的开发平台，操作系统KTDOS3K.0与MSDOS3.0完全兼容，因而用户可以在DOS环境下用高级语言开发应用程序，大大提高可开发效率。DSP板和V40板可以相互提出中断申请，可接收GPS秒脉冲信号，通过中断方式启动定时和分频功能。数字式线路保护装置采用AT96总线结构，电源模件提供装置各种工作电源，直流或交流220V输入，经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出士5V， 士12V， +24V。
权利要求1、数字式线路保护装置，其特征是由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开入开出模件和操作模件组成，电源模件分别与交流采样模件和开入开出模件和操作模件连接，交流采样模件输出端与CPU模件输入端连接，CPU模件与开入开出模件和操作模件双向联接，CPU模件由DSP、开出驱动模件、开入光隔驱动模件、通讯模件、模/数转换器、存储控制器、液晶显示模件、低通滤波装置组成，交流采样模件采集到的数据经过低通滤波装置后输入模/数转换器，经过A/D转换后输入DSP，经DSP处理后通过开出驱动模件传输给开入开出模件和操作模件，完成开关量的光电隔离与继电器出口控制，开入开出模件和操作模件将数据通过开入光隔驱动模件再传输给DSP，DSP与通讯模件、液晶显示模件、存储控制器双向联接。
专利摘要本实用新型涉及数字式线路保护装置，主要克服以往距离保护在集成度、运算速度、精确度、及网络通讯上的缺陷。技术方案为数字式线路保护装置，由电源模件、交流采样模件、CPU模件、开入开出模件和操作模件组成，CPU模件由DSP、开出驱动模件、开入光隔驱动模件、通讯模件、模/数转换器、存储控制器、液晶显示模件、低通滤波装置组成，交流采样模件采集到的数据经过低通滤波装置后输入模/数转换器，经转换后输入DSP，处理后通过开出驱动模件传输给开入开出模件和操作模件，开入开出模件和操作模件将数据通过开入光隔驱动模件再传输给DSP，DSP与通讯模件、液晶显示模件、存储控制器双向联接。适用于110kV、66kV、35kV输变电线路继电保护。
文档编号H02H7/26GK201417932SQ20092007372
公开日2010年3月3日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者张继征, 徐顺宝, 斌 李 申请人:上海南自科技股份有限公司