基于dsc的微机自动准同期装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于DSC的微机自动准同期装置，包括：信号采集模块、信号预处理模块、数字信号控制器、信号输出模块；信号采集模块包括第一电压互感器、第二电压互感器；信号预处理模块包括两组，每组信号预处理模块包括一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、一个整流滤波电路、一个光电隔离电路、以及一个AD隔离电路；信号输出模块包括数字同步表、隔离驱动电路、LCD液晶显示器、以及开关量输出模块；指令输入模块包括键盘和开关量输入模块。上述技术方案主要应用于重要的电站自动化设备，能够迅速、可靠、安全地完成同期点断路器的合闸操作，使机组平稳地完成并网，是电站提高自动化水平和保证机组正常运行的重要装置。
【专利说明】
基于DSC的微机自动准同期装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及发电机组技术领域，特别是涉及一种基于DSC的微机自动准同期装置，主要应用于重要的电站自动化设备，能够迅速、可靠、安全地完成同期点断路器的合闸操作，使机组平稳地完成并网，是电站提高自动化水平和保证机组正常运行的重要装置。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，有些被称为同期点的断路器在进行合闸操作时，断路器的两端一般为两个不同供电系统，此时，就必进行一系列的操作，最终才能将断路器合闸。这一系列的操作加上断路器合闸操作统称为并列操作。
[0003]同期点的并列操作是电力系统中一项主要的操作内容。因为断路器的两端均有电源，若同期点断路器的合闸时机不适当，两端的电参数相差较大，将引起发电机过流，震动，断路器爆炸等故障，甚至危及整个电力系统稳定性，而导致电力系统崩溃，发生大面积停电等重大恶性事故。
[0004]传统的同期装置没有自动选择时机的功能，合闸时机很难把握，所以对操作人员的要求较高，经常出现操作人员多次合闸不成功的事件，本装置克服了上述缺点，采用全自动的方式，检查并列条件，当待并机组的频率、电压都满足并联条件时，合闸控制单元就选择合适的时间发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差接近O度或控制在允许范围之内。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种基于DSC的微机自动准同期装置。该基于DSC的微机自动准同期装置旨在实现迅速、可靠、安全地完成同期点断路器的合闸操作，使机组平稳地完成并网。
[0006]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0007]—种基于DSC的微机自动准同期装置，至少包括:
[0008]信号采集模块，该信号采集模块包括用于检测系统电压的第一电压互感器、用于检测发电机端电压的第二电压互感器；
[0009]信号预处理模块，该信号预处理模块包括两组，每组信号预处理模块包括一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、一个整流滤波电路、一个光电隔离电路、以及一个AD隔离电路；
[0010]数字信号控制器，所述数字信号控制器的型号为:dsPIC30F6012A;
[0011]信号输出模块，该信号输出模块包括数字同步表、隔离驱动电路、IXD液晶显示器、以及开关量输出模块；
[0012]指令输入模块、该指令输入模块包括键盘和开关量输入模块;其中:
[0013]所述第一电压互感器依次通过一个整流滤波电路、一个AD隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第一电压互感器依次通过一个信号整定电路、一个光电隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第二电压互感器依次通过一个整流滤波电路、一个AD隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第二电压互感器依次通过一个信号整定电路、一个光电隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子分别与数字同步表、隔离驱动电路、LCD液晶显示器电连接;所述开关量输入模块通过光电隔离电路与数字信号控制器的I/O端子电连接;所述数字信号控制器的信号的I/O端子通过隔离驱动电路与开关量输出模块电连接。
[0014]进一步:所述数字信号控制器电连接有Modbus通信模块。
[0015]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0016]通过采用上述技术方案，由于本实用新型中的信号采集模块包括用于检测系统电压的第一电压互感器、用于检测发电机端电压的第二电压互感器；因此在实际信号检测的过程中，两路信号互为热备用，大大提高信号的可靠性；由于本实用新型中采用了信号预处理模块，因此能够将上述两路信号转换为方波信号，进而实现频率和相位的检测;最后数字信号控制器通过频率和相位的关系进而保证开关信号量的同步性，由于频率信号与电压幅值或者电流强弱没有关系，因此能够提高测量的准确性。由于信号输出模块中采用了modbus通信模块，因此能够方便接入计算机网络系统。
【附图说明】
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[0017]图1是本实用新型优选实施例的结构框图；
[0018]图2是本实用新型优选实施例的数字信号控制器(DSC)电路原理图；
[0019]图3是本实用新型优选实施例的通讯接口电路原理图；
[0020]图4是本实用新型优选实施例的信号整定电路原理图；
[0021 ]图5是本实用新型优选实施例的LCD液晶显示电路原理图；
[0022]图6是本实用新型优选实施例的LED显示电路原理图；
[0023]图7是本实用新型优选实施例的键盘电路原理图。
【具体实施方式】
[0024]为能进一步了解本实用新型的【实用新型内容】、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0025]请参阅图1，一种基于DSC的微机自动准同期装置，信号采集模块，该信号采集模块包括用于检测系统电压的第一电压互感器、用于检测发电机端电压的第二电压互感器；
[0026]信号预处理模块，该信号预处理模块包括两组，每组信号预处理模块包括一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、一个整流滤波电路、一个光电隔离电路、以及一个AD隔离电路；
[0027]数字信号控制器，所述数字信号控制器的型号为:dsPIC30F6012A;
[0028]信号输出模块，该信号输出模块包括数字同步表、隔离驱动电路、IXD液晶显示器、以及开关量输出模块；
[0029]指令输入模块、该指令输入模块包括键盘和开关量输入模块;其中:
[0030]所述第一电压互感器依次通过一个整流滤波电路、一个AD隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第一电压互感器依次通过一个信号整定电路、一个光电隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第二电压互感器依次通过一个整流滤波电路、一个AD隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第二电压互感器依次通过一个信号整定电路、一个光电隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子分别与数字同步表、隔离驱动电路、LCD液晶显示器电连接;所述开关量输入模块通过光电隔离电路与数字信号控制器的I/O端子电连接;所述数字信号控制器的信号的I/O端子通过隔离驱动电路与开关量输出模块电连接。
[0031 ]进一步:所述数字信号控制器电连接有Modbus通信模块。
[0032]本优选实施例的工作原理为:信号采集模块采集系统电压的波形信号以及发电机端电压的波形信号;其中:上述两个电压信号均为正弦波(也可以是余弦波)；随后上述每个正弦波信号分为两路信号，第一路信号通过整流滤波电路、AD隔离电路成为标准的正弦波后进入数字信号控制器，第二路信号通过信号整定电路、光电隔离电路成为标准的方波信号后进入数字信号控制器，数字信号控制器通过第一路的正弦波进而得到采集信号的相位信息;通过第二路的方波信号得到采集信号的频率信息；在该数字信号控制器内提前预设有模糊控制算法，该算法为现有技术，因此此处不再进行赘述，在该模糊控制算法的控制下，数字信号控制器能够快速地实现输出信号的准同步，进而达到对开关量输出信号的同步操作。
[0033]图2至图7是上述优选实施例的局部电路原理图；具体为:
[0034]请参阅图2和图3:Dl为DSC主芯片，配有相关的外围元件:上电复位电路、编程接口。D2，D3为显示驱动芯片。
[0035]请参阅图4:电网信号测量:U1A及相关外围电路组成正弦波变方波转换电路测量，经B07隔离后的方波信号进入到DSC高速脉冲捕捉端口，进行频率和相位测量。同时正弦波信号经UlB增加驱动能力后，进入DSC的AD端口进行电压测量。机组电压信号测量同上。
[0036]请参阅图5和图6:该图主要为LCD液晶显示和LED显示的电路图，发光二极管电路图和按键开关电路图；DSC输出的控制信号经过光耦隔离后，进入到D5继电器驱动芯片，最终驱动继电器动作，同时每个继电器都有相应的LED指示动作情况，每个输出触点带有阻容保护。
[0037]请参阅图7:DSC输出的控制信号经过锁存器U3和光耦隔离后，进入到U4继电器驱动芯片，最终驱动继电器动作，同时每个继电器的都有相应的LED指示动作情况。
[0038]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种基于DSC的微机自动准同期装置，其特征在于:至少包括: 信号采集模块，该信号采集模块包括用于检测系统电压的第一电压互感器、用于检测发电机端电压的第二电压互感器； 信号预处理模块，该信号预处理模块包括两组，每组信号预处理模块包括一个将输入信号转换为方波信号的信号整定电路、一个整流滤波电路、一个光电隔离电路、以及一个AD隔离电路； 数字信号控制器，所述数字信号控制器的型号为:dsPIC30F6012A; 信号输出模块，该信号输出模块包括数字同步表、隔离驱动电路、LCD液晶显示器、以及开关量输出模块； 指令输入模块、该指令输入模块包括键盘和开关量输入模块;其中: 所述第一电压互感器依次通过一个整流滤波电路、一个AD隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第一电压互感器依次通过一个信号整定电路、一个光电隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第二电压互感器依次通过一个整流滤波电路、一个AD隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述第二电压互感器依次通过一个信号整定电路、一个光电隔离电路与数字信号控制器输入端子电连接;所述数字信号控制器的信号输出端子分别与数字同步表、隔离驱动电路、LCD液晶显示器电连接;所述开关量输入模块通过光电隔离电路与数字信号控制器的I/O端子电连接;所述数字信号控制器的信号的I/O端子通过隔离驱动电路与开关量输出模块电连接。2.根据权利要求1所述的基于DSC的微机自动准同期装置，其特征在于:所述数字信号控制器电连接有Modbus通信模块。
【文档编号】H02J3/42GK205544335SQ201620118920
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】裴彦明, 胡东生
【申请人】天津市明硕科技发展有限责任公司