一种电力保护自动化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能化技术领域，具体涉及一种电力保护自动化系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国国民经济的增长，电力需求的增长使得电力系统也获得前所未有的发展，为了满足电力系统运行管理现代化的迫切要求，研究电力自动化迫在眉睫。目前，我国城乡电网中，新建的220KV以下电压等级的变电站基本都采用了自动化技术实现无人值守的运行方式，老的电厂及变电站也正在逐步进行改造，采用自动化新技术替换有人值守方式，电力系统的不断发展与完善使得电力自动化系统的范围越来越大，由于现有电力自动化设备水平的限制，在当前的电力自动化系统中，分布分散式结构中过程层的功能基本都是在间隔层设备中实现的，而且大多数用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，虽然已实现了微机数字化，但很多都是功能单一的独立装置，各个装置缺乏整体协调与功能的调优，从整体上降低了可靠性，这样就不能充分利用微机数据处理的强大功能与速度，在经济上也是一种浪费，为了保障电力系统的安全运行，电力自动化设备的不断研究与改进是势在必行的。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种电力保护自动化系统，采用先进集成芯片研制开发一种集测量、控制、保护、通讯于一体的智能保护测控设备，满足了当前电力自动化系统发展的需求。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案:
[0005]本实用新型提供一种电力保护自动化系统，包括主控模块、电量转换模块、通讯模块、人机对话模块与开入开出模块，所述主控模块为整个系统中心，所述电量转换模块、通讯模块、人机对话模块与开入开出模块均与主控模块连接，其中通讯模块、人机对话模块与开入开出模块与主控模块是相互连接，所述主控模块包括模拟数字转换器、保护与测量CPU与编程只读存储器，所述电量转换模块包括保护传感器与测量传感器，所述通讯模块连接总线。
[0006]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述各个模块通过母板实现电气联系。
[0007]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述通讯模块上设有RS485通信接口。
[0008]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主控模块的保护与测量CPU采用的单片机型号为ATMEGA128。
[0009]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述保护与测量CPU连接有看门狗电路与实时时钟电路。
[0010]与现有技术相比本实用新型所达到的有益效果是:本实用新型采用先进集成芯片研制开发一种集测量、控制、保护、通讯于一体的智能保护测控设备，不仅能满足当前电力自动化系统发展的需求，集中实现各项功能，还能较大地简化电路，在提高设备的整体抗干扰能力的同时也提高设备的性价比。这种满足国家电力标准、准确可靠的智能保护测控设备对于推动电力系统自动化发展有着重大的意义。
【附图说明】
[0011]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
[0012]在附图中:
[0013]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0014]图中标号为:1-主控模块;2-电量转换模块;3-人机对话模块;4-开入开出模块;5-通讯模块;6-总线，7-模拟数字转换器，8-保护与测量CPU，9-编程只读存储器，10-保护传感器，11 -测量传感器，12-看门狗电路，13-实时时钟电路。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造与操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0017]实施例:如图1可知，一种电力保护自动化系统，包括主控模块1、电量转换模块2、通讯模块5、人机对话模块3与开入开出模块4，所述主控模块1为整个系统中心，所述电量转换模块2、通讯模块5、人机对话模块3与开入开出模块4均与主控模块1连接，其中通讯模块
5、人机对话模块3与开入开出模块4与主控模块1是相互连接，所述主控模块1包括模拟数字转换器7、保护与测量CPU8与编程只读存储器9，所述电量转换模块2包括保护传感器10与测量传感器11，所述通讯模块5连接总线6。
[0018]在上述实施例上优选，所述各个模块通过母板实现电气联系。
[0019]在上述实施例上优选，所述通讯模块5上设有RS485通信接口，为了满足设备与其它电力自动化智能设备以及控制中心的通信要求。
[0020]在上述实施例上优选，所述主控模块的保护与测量CPU采用的单片机型号为ATMEGA128o
[0021]在上述实施例上优选，所述保护与测量CPU8连接有看门狗电路12与实时时钟电路13，可以防止保护与测量CPU8的单片机进入死循环故障。
[0022]具体的，本实用新型的主控模块1是智能保护测控设备的核心部分，它主要包括模拟数字转换器7、保护与测量CPU8与编程只读存储器9等。主控模块1对电量转换模块2送来的电流、电压模拟量进行AD采样得到原始数据，保护与测量CPU8读取原始数据后，一方面通过采样算法、滤波算法等进行数据处理，并做出相应的计算而得到精确的功率、能量、频率等参数，保护与测量CPU8将各种参数保存于对应的寄存器中，这些精确的测量参数可随时向控制中心或其它智能设备传送;另一方面，保护与测量CPUS对原始数据进行数据处理后，再与参考值进行比较计算与分析，如发现被保护设备发生故障或不正常，即达到设置动作值，就发出保护命令，保护命令送入开入开出模块。主控模块1的保护与测量CPU8除了完成保护与测量功能所需的数据处理、计算等工作之外，还要实现通讯功能与人机对话功能。主控模块1接收通讯模块传来的信息，保护与测量CPU8对其进行处理分析后，再将对应的数据信息等传送给通讯模块实现设备的通讯功能；主控模块1接收人机对话模块3的按键信息，保护与测量CPU8进行判断，确定按键是为了响应用户的菜单项选择，还是要求设定定值或历史记录等，并及时发送出液晶显示的控制与数据信息。
[0023]本实用新型的电量转换模块2包含电流互感器与电压互感器及其滤波电路等，它们分别对三相电能的电流与电压等信号进行采集，然后将模拟量传送到主控模块1供其完成数据处理、测量计算或保护运算等。
[0024]本实用新型的人机对话模块3是智能设备必不可少的一部分。人机对话模块3包含液晶显示、键盘及LED指示灯三部分电路。键盘操作信息直接传给主控模块1，主控模块1根据按键信息返回液晶控制及数据信息，实现的液晶显示通常为定时显示检测到的电量信息，显示报警信息与保护动作信息，显示各种菜单选项，其中包括保护配置、保护定值、历史记录等。主控模块1发出的指示电源、保护动作及告警等状态变位信息决定着LED指示灯的亮或灭。
[0025]本实用新型的开入开出模块4是实现设备的“遥信”控制功能，它是采集现场的状态量，如开关的分合、储能开关的储能状态等信息，并将状态量传递给主控模块;开关量输出部分是实现设备的“遥控”控制功能，它是将主控模块1发出的保护命令传递给跳合闸回路，以控制相应的开关的分合。
[0026]基于上述，本实用新型具有的优点在于:本实用新型采用先进集成芯片研制开发一种集测量、控制、保护、通讯于一体的智能保护测控设备，不仅能满足当前电力自动化系统发展的需求，集中实现各项功能，还能较大地简化电路，在提高设备的整体抗干扰能力的同时也提高设备的性价比。这种满足国家电力标准、准确可靠的智能保护测控设备对于推动电力系统自动化发展有着重大的意义。最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神与原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电力保护自动化系统，包括主控模块、电量转换模块、通讯模块、人机对话模块与开入开出模块，其特征在于:所述主控模块为整个系统中心，所述电量转换模块、通讯模块、人机对话模块与开入开出模块均与主控模块连接，其中通讯模块、人机对话模块与开入开出模块与主控模块是相互连接，所述主控模块包括模拟数字转换器、保护与测量CPU与编程只读存储器，所述电量转换模块包括保护传感器与测量传感器，所述通讯模块连接总线。2.根据权利要求1所述的一种电力保护自动化系统，其特征在于:所述各个模块通过母板实现电气联系。3.根据权利要求1所述的一种电力保护自动化系统，其特征在于:所述通讯模块上设有RS485通信接口。4.根据权利要求1所述的一种电力保护自动化系统，其特征在于:所述主控模块的保护与测量CPU采用的单片机型号为ATMEGA128。5.根据权利要求1所述的一种电力保护自动化系统，其特征在于:所述保护与测量CPU连接有看门狗电路与实时时钟电路。
【专利摘要】本实用新型涉及智能化技术领域，具体涉及一种电力保护自动化系统，包括主控模块、电量转换模块、通讯模块、人机对话模块与开入开出模块，所述主控模块为整个系统中心，所述电量转换模块、通讯模块、人机对话模块与开入开出模块均与主控模块连接，其中通讯模块、人机对话模块与开入开出模块与主控模块是相互连接，所述主控模块包括模拟数字转换器、保护与测量CPU与编程只读存储器，所述电量转换模块包括保护传感器与测量传感器，所述通讯模块连接总线，本实用新型采用先进集成芯片研制开发一种集测量、控制、保护、通讯于一体的智能保护测控设备，不仅能满足当前电力自动化系统发展的需求，集中实现各项功能，还能较大地简化电路。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN205081571
【申请号】CN201520885358
【发明人】邹欢, 陈立畅, 张佳进, 张毅杰, 王莘, 李欢
【申请人】云南农业大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月9日