一种分界开关控制器的制作方法

文档序号:15194645发布日期:2018-08-17 22:46阅读:329来源:国知局

本实用新型涉及开关控制技术领域,特别涉及一种分界开关控制器。



背景技术:

一个变电站或10kV开闭站带有多条10kV出线,一条10kV出线可能带有多个用户负荷,分界开关安装于10kV架空配电线路的责任分界点处,用于切除用户短路故障并隔离线路故障。

传统的分界开关控制器一般包括:电流互感器、交流采样模块、控制器,电流互感器感应到A相电流变化,然后通过交流采样模块将这变化转换为0~+3.3V之间的电力信号,该电力信号通过ADC接口输入到所述控制器中,所述控制器其进行傅里叶变换,分析它的相位或者变化特点,然后和整定的电流比较,从而判定是否发生故障,最后控制分界开关做出动作。

但是,现有的分界开关控制的控制器一般为PIC单片机,然而PIC单片机的偏重于控制,运算能力有限且运算速度不高,因此,现有的分界开关控制器往往会存在响应不及时的弊端。



技术实现要素:

本实用新型解决的技术问题是:提供一种响应速度高的分界开关控制器。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是:一种分界开关控制器,包括:电流互感器、交流采样模块、控制器,所述电流互感器的输出端与所述交流采样模块的输入端连接,所述控制器包括:PIC单片机和DSP处理器,所述PIC单片机与所述DSP处理器通过SPI总线连接,所述PIC单片机的输出端与分界开关的断路器连接,所述DSP处理器的输入端与所述交流采样模块的输出端连接。

进一步,本发明创造还包括无线传输模块,所述PIC单片机通过串口与所述无线传输模块连接。

进一步,所述PIC单片机的型号为:PIC24FJ128GA。

进一步,所述DSP处理器的型号为:dsPIC30F6014A。

本实用新型的有益效果是:该分界开关控制器利用DSP处理器和PIC单片机各自的特点,将傅里叶变换这些逻辑运算给DSP处理器承担,将控制类操作给PIC单片机承担,分工明确,提高了响应效率。该控制器可广泛用于电力自动化系统当中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然,所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是分界开关控制器的连接关系示意图;

图2是PIC单片机和DSP处理器的SPI总线的硬件连接关系示意图;

图3是交流采样模块的电路连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范围。另外,文中所提到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征,在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1,参考图1,一种分界开关控制器,包括:电流互感器4、交流采样模块2、控制器1,所述电流互感器4的输出端与所述交流采样模块2的输入端连接,所述控制器1包括:PIC单片机和DSP处理器,所述PIC单片机与所述DSP处理器通过SPI总线连接,所述PIC单片机的输出端与分界开关5的断路器连接,所述DSP处理器的输入端与所述交流采样模块2的输出端连接。

所述DSP处理器采用Microchip公司的高性能16位数字信号控制器dsPIC30F6014A芯片,该芯片具有功耗低、性能强、资源多、使用方便等优点。所述PIC单片机选用Microchip公司的高性能16位通用闪存单片机:PIC24FJ128GA芯片,该芯片的外围电路需求极少,因此采用该单片机可大大地降低整体控制器的成本。所述dsPIC30F6014A芯片和PIC24FJ128GA芯片组成双核心控制结构,所述dsPIC30F6014A芯片和PIC24FJ128GA芯片通过SPI总线互相通信。

参考图2,dsPIC30F6014A芯片和PIC24FJ128GA芯片通过SPI总线的硬件连接关系。所述dsPIC30F6014A芯片与PIC24FJ128GA芯片构成主从式系统,所述dsPIC30F6014A芯片作为从机,所述PIC24FJ128GA芯片作为主机,主、从机之间通过各自的SPI接口进行通讯。

参考图3,所述交流采样模块2包括:采样电阻R1、比例运算电路21、抬升电路22,所述采样电阻R1与所述电流互感器4并接,所述比例运算电路21包括:电阻R2、R3、R4、运算放大器U1,所述采样电阻R1的上端通过电阻R4与所述运算放大器U1的同相输入端连接,所述采样电阻R1的下端通过电阻R2与所述运算放大器U1的反相输入端连接,所述运算放大器U1的反相输入端通过所述电阻R3与其的输出端连接。

所述抬升电路22包括:电阻R5、R6、R7,运算放大器U2,所述比例运算电路21的运算放大器U1的输出端通过电阻R6与所述运算放大器U2的反相输入端连接,所述运算放大器U2的同相输入端通过电阻R5与参考电压1.2V连接,所述运算放大器U2的反相输入端通过电阻R7与其的输出端连接。

所述电流互感器4感应到的A相交流电并产生感应电流I,所述感应电流I通过采样电阻R1形成感应电压,根据运算放大器U1虚短虚断原理,Vout=((R2+R3)/R3)*I*R1,所述Vout输入到所述抬升电路22,根据所述抬升电路22的运算放大器U2虚短虚断原理,所述Vout1=-Vout+1.2V。通过这样的转换,使得电流互感器4的感应电流I可转换成DSP处理器要求的正电压,从而满足DSP处理器的要求。

利用电流互感器4检测到A相的电流,然后通过交流采样模块2将检测到的电流转换为可识别的电力信号,该信号传输到DSP处理器中,利用DSP处理器很好的逻辑运算能力,将该电力信号进行傅里叶变换,然后计算其相位或者变化特点,最后跟整定的电流比较,得到故障结果,并通过SPI总线将该故障结果发送给PIC单片机,所述PIC单片机根据所述故障结果,控制所述分界开关5的断路器开合闸,从而切除用户短路故障并隔离线路故障。

该分界开关控制器利用DSP处理器和PIC单片机各自的特点,将傅里叶变换这些逻辑运算给DSP处理器承担,将控制类操作给PIC单片机承担,分工明确,提高了响应效率。该控制器可广泛用于电力自动化系统当中。

作为优化,本发明创造还包括无线传输模块3,所述PIC单片机通过串口与所述无线传输模块3连接。当发生故障时,所述PIC单片机可通过无线传输模块3将该故障发送给后台,从而及时让人们知道故障的发生,可以对故障进行及时的跟进。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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