一种带母差保护功能的综合测控保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子信息领域，特别是涉及一种带母差保护功能的综合测控保护装置。


背景技术：

2.在电力系统中的微机综合测控保护装置中有一种母差保护装置，用于实现母排短路保护，其具体如下：以两进四出环网柜为列，两条进线开关和4条出线开关均配置微机综合保护测控单元，实现本开关常规保护功能。环网柜的母线保护由母差保护实现，因此需加装1台母差保护装置，每条进出线开关的电流回路在接入各自微机综合保护测控单元的同时还需接入母差保护装置。缺点：1)需单独配置1台母差保护装置；2、母线上所有回路的电流需同时接入微机综合保护测控单元和母差保护装置，增加了成本同时接线复杂。3、母差保护装置要求同时采集多个回路的电流，采集通道数量多，成本高，体积大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种带母差保护功能的综合测控保护装置，实现常规保护功能和分散分布式母差保护功能。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.一种带母差保护功能的综合测控保护装置，包括：多个母差保护装置电路；每个所述母差保护装置电路包括第一差分收发器和第二差分收发器；
6.所述母差保护装置电路设置在母线的进线和出线的开关保护装置中；其中，一所述母差保护装置电路为主机，除所述主机之外的所述母差保护装置电路为从机；
7.所述主机的第一差分收发器的数据发送端与一所述从机的第二差分收发器的数据接收端连接，一所述从机的第二差分收发器的数据发送端与另一所述从机的第二差分收发器的数据接收端连接，构成第一光纤通信菊花链；一所述从机的第一差分收发器的数据发送端与另一所述从机的第一差分收发器的数据接收端连接，一所述从机的第一差分收发器的数据发送端与主机的第二差分收发器的数据接收端连接，构成第二光纤通信菊花链；
8.所述主机通过第一光纤通信菊花链发送同步指令与同步脉冲、修正指令与修正脉冲至所述从机，使所述主机与所述从机保持采样同步；所述主机还通过第一光纤通信菊花链发布所述母线的差动保护动作命令。当母线故障时发跳闸命令跳开所述主机所监控的开关，同时通过第一光纤通信菊花链向处于该菊花链网络中的所有从机发布广播跳闸命令，跳开所有所述从机所监控的开关；
9.所述主机通过第二光纤通信菊花链接收处于该菊花链网络中所有从机的采样数据，同时与主机的采样数据进行母线差动电流计算，完成母差保护逻辑判断；
10.所述从机的第二差分收发器用于接收同步指令与同步脉冲，使所述从机的采样与所述主机保持同步；所述从机的第二差分收发器还用于接收所述主机的跳闸指令跳开所述从机监控的开关；
11.所述主机的第二差分收发器的数据接收端与一所述从机的第一差分收发器的数据发送端连接，一所述从机的第一差分收发器的数据接收端与另一所述从机的第一差分收发器的数据发送端连接；
12.所述主机的第二差分收发器用于接收各所述从机的采样数据；
13.所述从机的第一差分收发器用于发送所述从机的采样数据至所述主机。
14.可选的，所述第一差分收发器为84m/155m速率差分光收发器。
15.可选的，所述第二差分收发器为84m/155m速率差分光收发器。
16.可选的，所述母差保护装置电路还包括：实时时钟单元、非易失性存储单元、主控制器、模数转换器、开关量采集单元、保护跳闸驱动回路、pecl/ttl转换器以及切换器；
17.所述实时时钟单元、所述非易失性存储单元、模数转换器、保护跳闸驱动回路以及开关量采集单元均与所述主控制器的连接；所述主控制器还与所述pecl/ttl转换器连接，所述pecl/ttl转换器的发送端与所述切换器连接，所述切换器分别与所述第一差分收发器的发送端和接收端连接，所述pecl/ttl转换器的接收端分别与所述第二差分收发器的发送端和接收端连接。
18.可选的，所述主控制器为mcu主控制器、arm主控制器或dsp主控制器。
19.可选的，所述模数转换器的型号为ad7606。
20.可选的，所述主机发送的跳闸指令通过光纤菊花链跳开相应从机的开关。
21.可选的，所述主机通过光纤跳线与所述从机连接；所述从机通过光纤跳线与另一所述从机连接。
22.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
23.本实用新型所提供的一种带母差保护功能的综合测控保护装置，包括：多个母差保护装置电路；每个所述母差保护装置电路包括第一差分收发器和第二差分收发器；所述母差保护装置电路设置在母线的进线和出线的开关保护装置中；即将母差保护分散分布到各配电柜微机综合保护测控单元，减少了设备配置，降低了成本。其中，一所述母差保护装置电路为主机，除所述主机之外的所述母差保护装置电路为从机；所述主机的第一差分收发器的数据发送端与一所述从机的第二差分收发器的数据接收端连接；一所述从机的第二差分收发器的数据发送端与另一所述从机的第二差分收发器的数据接收端连接；所述主机的第二差分收发器的数据接收端与一所述从机的第一差分收发器的数据发送端连接，一所述从机的第一差分收发器的数据接收端与另一所述从机的第一差分收发器的数据发送端连接，实现常规保护功能和分散分布式母差保护功能。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型所提供的母差保护装置电路结构示意图；
26.图2为本实用新型所提供的主机的第一差分收发器与从机的第二差分收发器的连接示意图；
27.图3为本实用新型所提供的主机的第二差分收发器与从机的第一差分收发器的连接示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型的目的是提供一种带母差保护功能的综合测控保护装置，实现常规保护功能和分散分布式母差保护功能。
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
31.本实用新型所提供的一种带母差保护功能的综合测控保护装置，包括：多个母差保护装置电路；每个所述母差保护装置电路包括第一差分收发器和第二差分收发器。每一母差保护装置电路的结构如图1所示。
32.所述母差保护装置电路设置在母线的进线和出线的开关保护装置中；其中，一所述母差保护装置电路为主机，除所述主机之外的所述母差保护装置电路为从机。
33.所述主机的第一差分收发器的数据发送端与一所述从机的第二差分收发器的数据接收端连接，一所述从机的第二差分收发器的数据发送端与另一所述从机的第二差分收发器的数据接收端连接，构成第一光纤通信菊花链；一所述从机的第一差分收发器的数据发送端与另一所述从机的第一差分收发器的数据接收端连接，一所述从机的第一差分收发器的数据发送端与主机的第二差分收发器的数据接收端连接，构成第二光纤通信菊花链。
34.所述主机通过第一光纤通信菊花链发送同步指令与同步脉冲、修正指令与修正脉冲至所述从机，使所述主机与所述从机保持采样同步；所述主机还通过第一光纤通信菊花链发布所述母线的差动保护动作命令。当母线故障时发跳闸命令跳开所述主机所监控的开关，同时通过第一光纤通信菊花链向处于该菊花链网络中的所有从机发布广播跳闸命令，跳开所有所述从机所监控的开关。
35.所述主机通过第二光纤通信菊花链接收处于该菊花链网络中所有从机的采样数据，同时与主机的采样数据进行母线差动电流计算，完成母差保护逻辑判断。
36.所述从机的第二差分收发器用于接收同步指令与同步脉冲，使所述从机的采样与所述主机保持同步；所述从机的第二差分收发器还用于接收所述主机的跳闸指令跳开所述从机监控的开关。
37.所述主机的第二差分收发器的数据接收端与一所述从机的第一差分收发器的数据发送端连接，一所述从机的第一差分收发器的数据接收端与另一所述从机的第一差分收发器的数据发送端连接，如图3所示。
38.所述主机的第二差分收发器用于接收各所述从机的采样数据。
39.所述从机的第一差分收发器用于发送所述从机的采样数据至所述主机。
40.所述第一差分收发器为84m/155m速率差分光收发器。
41.所述第二差分收发器为84m/155m速率差分光收发器。
42.所述母差保护装置电路还包括：实时时钟单元4、非易失性存储单元5、主控制器1、模数转换器2、开关量采集单元3、保护跳闸驱动回路6、pecl/ttl转换器7以及切换器8；
43.所述实时时钟单元4、所述非易失性存储单元5、模数转换器2、保护跳闸驱动回路6以及开关量采集单元3均与所述主控制器1的连接；所述主控制器1还与所述pecl/ttl转换器7连接，所述pecl/ttl转换器7的发送端与所述切换器8连接，所述切换器8分别与所述第一差分收发器的发送端和接收端连接，所述pecl/ttl转换器7的接收端分别与所述第二差分收发器的发送端和接收端连接。
44.开关量采集单元3采用光电隔离器件采集外部开关量；实时时钟单元4用于生成soe事件时标；模数转换器2将模拟信号转换成数字信号；非易失性存储单元5用于保存装置定值、系统参数等，掉电不丢失；pecl/ttl转换器7将mcu串口ttl电平转换成pecl差分电平；切换器8选择本机发送数据(主机)还是转发数据(从机)。
45.所述主控制器1为mcu主控制器、arm主控制器或dsp主控制器。
46.所述模数转换器2的型号为ad7606。
47.所述主机发送的跳闸指令通过第一光纤通信菊花链跳开相应从机的开关。当主机和所有从机的差点流大于设定值时，主机母差保护动作出口并通过光纤菊花链发跳闸指令跳开相应从机开关。
48.所述主机通过光纤跳线与所述从机连接；所述从机通过光纤跳线与另一所述从机连接。采用光纤跳线连接，无需熔纤，简化了网络布线。
49.以两进四出环网柜为例进行说明，装置配置成1主机+5从机。主机同步并接收从机采样数据，完成差动保护逻辑运算；从机被同步采样数据，同时传输采样数据。
50.构建主机同步命令与同步脉冲或修正命令与修正脉冲传输通信菊花链和从机数据传输通信菊花链。两个通信菊花链均为单工通信，两个单工通信构成全双工通信。
51.以24点采样为例，每周波20毫秒，每次833.33us产生一次中断，并采样1个点。数据的采样、计算、传送、同步等按中断节拍进行。同步、修正及失步再同步过程参见附件。
52.采样点中断节拍如表1所示：
53.表1
54.55.56.57.[0058][0059]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0060]
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。