一种基于dsp的微机继电保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种继电器保护装置，特别涉及一种基于DSP的微机继电保护装置。
【背景技术】
[0002]继电保护装置指的是用设备故障前后或是被保护线路的某些突变的物理量作为信息量，反应电力系统中电器元件发生故障或不正常运行状态时动作用于断路器的跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性的是电力系统的基本要求。选择性指的是保护装置动作时，只将发生故障的元件从电力系统中剔除，尽量缩小停电范围，来保证系统中未发生故障部分还可以继续安全的运行；速动性是指保护装置能在发生故障时快速切除故障；灵敏性是指受保护的范围内不正常运行状态或发生故障的反应能力；可靠性则指的是在规定的保护范围内发生其应该动作的故障时，不能够拒绝动作，而在不属于其应该动作的情况下，不可以误动作。
[0003]相比较传统的继电保护，微机继电保护的优势更大，继电保护装置的微机化是未来的发展趋势。微机继电保护是指以数字式计算机包括微机型作为基础，从而构成的继电保护。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于DSP的微机继电保护装置，达到小型化、智能化、高可靠性，可以实现远程监控的目的。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]一种基于DSP的微机继电保护装置，其组成数据采集系统1、开关量化模块2、通信机接口模块3、人机接口模块4、继电器5和示波器6，其中数据采集系统I包括:数据采集单元、数字信号处理单元和保护单元组成。
[0007]所述的一种基于DSP的微机继电保护装置，其特征在于数据采集系统I将电流电压互感器输入的工频信号经过适当的预处理，转换为所需的数字量，并将输入的遥控信号经过光电隔离后转换为所需外部启动判据信号，同时将工频信号整形，即将一路电压信号整形为相位相同的数字信号，以便对其周期进行测量。
[0008]所述的一种基于DSP的微机继电保护装置，其特征在于数据采集系统I的数字信号处理单元的核心部分是数字信号处理器DSP。
[0009]所述的基于DSP的微机继电保护装置，其特征在于数据采集系统I的保护单元主要是完成保护的动作，输出的开关量信号经防止误动作的保护校验电路和闭锁回路验证，通过光电隔离输出给继电器跳闸保护模板，用于控制继电器进行保护工作。
[0010]数据采集处理模板主要是由数据采集单元，数字信号处理单元，保护单元组成。数据采集单元的主要功能是采集由电流电压互感器输入的工频信号，经过适当的预处理，将其转换为所需的数字量，并将输入的遥控信号经过光电隔离后转换为所需外部启动判据信号，同时将工频信号整形，即将一路电压信号整形为相位相同的数字信号，以便对其周期进行测量。模数转换器ADC是数据采集单元的核心，其任务是将连续变化的模拟信号转换为处理单元所需的数字信号，以便进行信号的处理、存储和控制。
[0011]数字信号处理单元完成与控制有关的功能，其核心部分是数字信号处理器DSP。完成的主要功能有:
[0012]1、对模数转换器ADC的控制，即产生满足AD转换芯片时序要求的信号，比如转换器的时钟信号，转换启动信号等，使其能够按要求的正常地工作。
[0013]2、读入经过电平转换的数字信号和开关信号，进行信号分析计算，实现频率故障启动判据、故障波形启动判据和故障幅值启动判据相应的算法机制，随时判断电力线路上是否有故障发生，一旦发现有故障问题，即启动保护程序，输出相应的跳闸命令，并记录故障发生的时间、类型以及有关电气参数。
[0014]保护单元主要是完成保护的动作，输出的开关量信号经由防止误动作的保护校验电路和闭锁回路验证，通过光电隔离输出给继电器跳闸保护模板，用于控制继电器进行保护工作。
[0015]本发明的优点是
[0016]1、保护动作的正确率相对较高，性能比较优越，而且采用了先进的数学理论和控制技术，例如状态预测、自适应、模糊控制及人工神经网络，能够实现运行正确率很高，而且记忆力超强，可以更好的保护故障分量；
[0017]2、可靠性高，自检以及巡检能力很强，能够自判断出硬件故障，发出报警信号，还可以闭锁其跳闸出口回路，与此同时软件也能自检，能够对输入的数据进行检验，然后纠错，自动识别干扰，然后将其排除；
[0018]3、工艺结构条件相对优越。体积小，功耗低，硬件能够通用，制造容易，标准统一。使用上既灵活又方便，人机界面友好，维护和调试也很方便，在现场可以通过软件方法改变结构特性。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的系统结构方案方框图；
[0020]图2是系统软件流程图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0022]一种基于DSP的微机继电保护装置，其组成数据采集系统1、开关量化模块2、通信机接口模块3、人机接口模块4、继电器5和示波器6，其中数据采集系统I包括:数据采集单元、数字信号处理单元和保护单元组成。
[0023]其特征在于数据采集系统I将电流电压互感器输入的工频信号经过适当的预处理，转换为所需的数字量，并将输入的遥控信号经过光电隔离后转换为所需外部启动判据信号，同时将工频信号整形，即将一路电压信号整形为相位相同的数字信号，以便对其周期进行测量。
[0024]其特征在于数据采集系统I的数字信号处理单元的核心部分是数字信号处理器DSP。
[0025]其特征在于数据采集系统I的保护单元主要是完成保护的动作，输出的开关量信号经防止误动作的保护校验电路和闭锁回路验证，通过光电隔离输出给继电器跳闸保护模板，用于控制继电器进行保护工作。
[0026]结合图1，图1是本发明的系统结构方案方框图；数据采集处理模板主要是由数据采集单元，数字信号处理单元，保护单元组成。数据采集单元的主要功能是采集由电流电压互感器输入的工频信号，经过适当的预处理，将其转换为所需的数字量，并将输入的遥控信号经过光电隔离后转换为所需外部启动判据信号，同时将工频信号整形，即将一路电压信号整形为相位相同的数字信号，以便对其周期进行测量。模数转换器ADC是数据采集单元的核心，其任务是将连续变化的模拟信号转换为处理单元所需的数字信号，以便进行信号的处理、存储和控制。
[0027]结合图2，图2是系统软件流程图。基于DSP的微机继电保护系统主要是将模拟电压信号通过A/D转换程序转换为数字量，再利用公式求出电压、温度值，最后由USB上传并显示在PC机上。从图中可以看出，整个系统开始以后首先对DSP进行初始化处理，打开全部的中断，紧接着检查中断是否打开，中断结束，开始数据采集，然后将采集好的数据存储，上传到PC之后结束程序。
【主权项】
1.一种基于DSP的微机继电保护装置，其组成数据采集系统(I)、开关量化模块(2)、通信机接口模块(3)、人机接口模块(4)、继电器(5)和示波器(6)，其中数据采集系统(I)包括:数据采集单元、数字信号处理单元和保护单元组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的微机继电保护装置，其特征在于所述的数据采集系统(I)将电流电压互感器输入的工频信号经过适当的预处理，转换为所需的数字量，并将输入的遥控信号经过光电隔离后转换为所需外部启动判据信号，同时将工频信号整形，即将一路电压信号整形为相位相同的数字信号，以便对其周期进行测量。
3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的微机继电保护装置，其特征在于所述的数据采集系统(I)的数字信号处理单元的核心部分是数字信号处理器DSP。
4.根据权利要求2所述的基于DSP的微机继电保护装置，其特征在于所述的数据采集系统(I)的保护单元主要是完成保护的动作，输出的开关量信号经防止误动作的保护校验电路和闭锁回路验证，通过光电隔离输出给继电器跳闸保护模板，用于控制继电器进行保护工作。
【专利摘要】一种基于DSP的微机继电保护装置，其组成数据采集系统（1）、开关量化模块（2）、通信机接口模块（3）、人机接口模块（4）、继电器（5）和示波器（6），其中数据采集系统（1）包括：数据采集单元、数字信号处理单元和保护单元组成。比较传统的继电保护装置，可靠性高，自检以及巡检能力很强，能够自判断出硬件故障，发出报警信号，还可以闭锁其跳闸出口回路，与此同时软件也能自检，能够对输入的数据进行检验，然后纠错，自动识别干扰，然后将其排除；工艺结构条件相对优越。体积小，功耗低，硬件能够通用，制造容易，标准统一。使用上既灵活又方便，人机界面友好，维护和调试也很方便，在现场可以通过软件方法改变结构特性。
【IPC分类】H02H7-00, H02J13-00
【公开号】CN104682347
【申请号】CN201310616833
【发明人】刘学敏, 金诗宇
【申请人】哈尔滨恒誉名翔科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月27日