一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是应用在电力系统领域中的保护装置，具体地涉及一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置。
【背景技术】
[0002]随着现代电网的高速发展，我国电力系统中的非线性用电设备数量和线路复杂性不断上升，电力系统运行故障不断增加，城市电网的改造后，使得主干网的线路故障明显减少，但支线路上因为单一用户故障而波及整条馈线的局部故障仍然急需解决。为了减少这种故障波及的范围，智能化电力线路测量保护装置越来越受到人们的青睐。它安装在用户分界处并主要由测控单元和断路器组成，当测控单元判断为支线路故障时，装置会第一时间控制断路器分闸，防止故障蔓延并将故障信息发送到监控中心进行进一步分析。
[0003]在电力线路保护装置的设计当中，电流，电压等主要电力参数的准确快速测量扮演着越来越重要的角色，它是判断电网运行状态正常与否的重要依据。主要是通过测量经过电压、电流多次互感后的正弦信号所得到的。
[0004]目前国内同类测控系统的设计大多采用同步交流采样方式，这种均周期采样方式对采样速率和最佳采样时刻的要求很高，具有实时性好等优点。但实际应用中，电力参数测量算法通常以电力信号频率恒定为前提的，例如，我国的交流电频率为50Hz，实际上是有信号频率小范围波动的。如果忽略了信号的漂移所产生同步误差，就会影响了其测量的精度。另外，采样定时器精度也给电参数的测量带来误差。这些不利因素都会影响电网线路中的故障和隐患的正确判断。现有技术中的电网测量保护装置还存在着智能化不够，精度不高的问题；例如，参考中国发明专利，专利号为201110165405.7，其公开了一种电网晃电状态下电机或用电设备抗晃电保护方法及其抗晃电保护装置，该方法判断识别电网晃电故障的步骤为过流闭锁失压超时判断流程和保护装置充电的步骤，可以根据延时启动时间设定值延时发出晃电恢复再启动信号。该抗晃电保护装置包含用于执行抗晃电保护功能的硬件模块和用于识别电网晃电故障的晃电状态判断逻辑功能模块。
【发明内容】
[0005]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置，本发明具有稳定性、安全性和灵敏性，缩短故障定位排查、恢复故障线路供电的时间；测量精度高，运行安全可靠的优点。
[0006]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]本发明一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置，其中包括电源、信号采集和信号调理、GSM通信、分合闸控制、拨码盘；其结构要点是:电源电路与信号调理电路、从MCU、主MCU、开关控制电路相连接，进行给予供电；互感器、信号调理电路、A/D采集模块、从MCU顺次电连接，通过SPI连接到主MCU上；主MCU输出端连接光电隔离模块，然后依次连接开关控制电路，再通过光电隔离模块和开关状态检测模块连接到主MCU上；同时主M CU上还连接有T C 3 5 1、拨码盘、移动基站、以及遥控解码模块、信号接收模块、状态指示模块。
[0008]作为本发明的一种优选方案，本发明所述的主M C U和从MCU是采用MSP430F1 4 9系列的单片机，该系列单片机能较好的满足需要，另外，它具有众多的智能外设，包括12位ADC、12位DAC、比较器、电源电压监控(SVS)、串行通信(UART/I2C/SPI )、硬件乘法器(MPY)、DMA控制器(DMAC)、温度传感器、实时时钟模块(RTC);这些高性能模拟与数字外设可大幅缓减CPU的工作量，快速、方便的采集、计算相关电力参数。
[0009]作为本发明的另一种优选方案，所述的MSP430F 1 4 9微处理器内置AD转换器，只能采集正电压，因此本发明在采集数据前设置一个加法电路将负电压提为正电压。
[0010]本发明的有益效果是。
[0011]本发明采用16位低功率10 MSP430F149微处理器作为核心的线路测量保护装置，实现了精确测量、控制、GSM无线通信等功能；所采用的均方根(RMS)数字化测量算法和一种软件同步交流采样方法可以有效的减少了交流测量时产生的同步误差的同时满足电参数测量的实时性等要求；本发明测量保护装置的测量精度高，运行安全可靠性高，有效的实现了控制、保护、测量、GSM通讯、在线监测等功能。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置系统总体结构框图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，为本发明一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置系统总体结构框图。图中包括电源、信号采集和信号调理、GSM通信、分合闸控制、拨码盘；其中电源电路与信号调理电路、从MCU、主MCU、开关控制电路相连接，进行给予供电；互感器、信号调理电路、A/D采集模块、从MCU顺次电连接，通过SPI连接到主MCU上；主MCU输出端连接光电隔离模块，然后依次连接开关控制电路，再通过光电隔离模块和开关状态检测模块连接到主MCU上；同时主MCU上还连接有T C 3 5 1、拨码盘、移动基站、以及遥控解码模块、信号接收模块、状态指示模块。
[0014]本发明所述的主M C U和从MCU是采用MSP430F 1 4 9系列的单片机，该系列单片机能较好的满足需要，另外，它具有众多的智能外设，包括12位ADC、12位DAC、比较器、电源电压监控(SVS )、串行通信(UART/12C/SPI)、硬件乘法器(MPY )、DMA控制器(DMAC )、温度传感器、实时时钟模块(RTC);这些高性能模拟与数字外设可大幅缓减CPU的工作量，快速、方便的采集、计算相关电力参数；所述的MSP430F 1 4 9微处理器内置AD转换器，只能采集正电压，因此本发明在采集数据前设置一个加法电路将负电压提为正电压。
【主权项】
1.一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置，其中包括电源、信号采集和信号调理、GSM通信、分合闸控制、拨码盘；其特征在于:电源电路与信号调理电路、从MCU、主MCU、开关控制电路相连接，进行给予供电；互感器、信号调理电路、A/D采集模块、从MCU顺次电连接，通过SPI连接到主MCU上；主MCU输出端连接光电隔离模块，然后依次连接开关控制电路，再通过光电隔离模块和开关状态检测模块连接到主MCU上；同时主M C U上还连接有T C 3 5 1、拨码盘、移动基站、以及遥控解码模块、信号接收模块、状态指示模块。2.根据权利要求1所述的一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置，其特征在于:所述的主MCU和从MCU是采用MSP430F 1 4 9系列的单片机，该系列单片机能较好的满足需要，另外，它具有众多的智能外设，包括12位ADC、12位DAC、比较器、电源电压监控(SVS )、串行通信(UART/12C/SPI)、硬件乘法器(MPY )、DMA控制器(DMAC )、温度传感器、实时时钟模块(RTC)。3.根据权利要求1所述的一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置，其特征在于:所述的MSP430F 1 4 9微处理器内置AD转换器，只能采集正电压，因此本发明在采集数据前设置一个加法电路将负电压提为正电压。
【专利摘要】一种基于MSP430的10kV配网线路测量保护装置。本发明具有稳定性、安全性和灵敏性，缩短故障定位排查、恢复故障线路供电的时间；测量精度高，运行安全可靠。本发明包括电源、信号采集和信号调理、GSM通信、分合闸控制、拨码盘；其结构要点是：电源电路与信号调理电路、从MCU、主MCU、开关控制电路相连接，进行给予供电；互感器、信号调理电路、A/D采集模块、从MCU顺次电连接，通过SPI连接到主MCU上；主MCU输出端连接光电隔离模块，然后依次连接开关控制电路，再通过光电隔离模块和开关状态检测模块连接到主MCU上；同时主ＭＣＵ上还连接有ＴＣ３５Ｉ、拨码盘、移动基站、以及遥控解码模块、信号接收模块、状态指示模块。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN105375620
【申请号】CN201410435797
【发明人】田荣侠
【申请人】田荣侠
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月31日