[實用新型]基于雙CPU結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)微機保護測控裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720062543.1
• 申請日: 2007-02-15
• 公開（公告）號: CN201113374Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅安;劉定國;趙偉;帥智康;孫賢大;舒適
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: H02H3/02
• 分類號: H02H3/02;H02H7/26;H02J13/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種微機保護測控裝置，特別涉及一基于雙CPU結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)微機保護測控裝置。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是國民經(jīng)濟和社會穩(wěn)定發(fā)展的基石。電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或人為故障不能及時得到控制，將會使系統(tǒng)失去穩(wěn)定性，造成主設(shè)備損壞、電網(wǎng)崩潰，釀成大面積停電，給國民經(jīng)濟發(fā)展和人們的日常生活帶來嚴重的后果。為了保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，電力系統(tǒng)大都采用微機保護測控裝置對變電站進行監(jiān)測保護。

現(xiàn)有微機保護測控裝置的通訊網(wǎng)絡(luò)多采用現(xiàn)場總線方式，隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)場總線用于變電站的通訊網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)了很多的不足：(1)開放性和靈活性不強，數(shù)據(jù)傳輸速度慢，成本高。(2)不同類型的現(xiàn)場總線設(shè)備均有專用的通訊協(xié)議，不能相互兼容，無法協(xié)同工作也無法實現(xiàn)信息的無縫集成。(3)數(shù)據(jù)采集、處理、控制、轉(zhuǎn)發(fā)等任務都由通訊控制器來完成，然而隨著變電站智能化的提高，需傳輸?shù)男畔⒘吭絹碓酱?，采用現(xiàn)場總線的通訊機制勢必成為信息傳輸?shù)钠款i。

目前國內(nèi)市場上微機保護裝置研發(fā)和生產(chǎn)的廠家很多，CPU一般采用DSP或者單片機，它們大多組成RS-485網(wǎng)或者CAN總線與變電站級進行通信，其網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)一般采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持星型或者環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，這就使得通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性不高，并且不能適應工業(yè)以太網(wǎng)的變電站綜合自動化技術(shù)的要求。

實用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有微機保護測控裝置所存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種基于雙CPU結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)微機保護測控裝置，這種電力系統(tǒng)微機保護測控裝置具有遙控、遙測、遙信和遙調(diào)等功能，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)的繼電保護、測量和控制。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：包括DSP處理器、采樣電路、擴展RAM電路、硬件倍頻及鎖相環(huán)電路、光電隔離電路、雙口RAM電路、ARM微處理器、RS232電路、鍵盤、LCD顯示器、看門狗電路、時鐘電路、以太網(wǎng)接口，所述DSP數(shù)字處理器分別與采樣電路、擴展RAM電路、硬件倍頻及鎖相環(huán)電路、光電隔離電路、雙口RAM電路相連，采樣電路與硬件倍頻及鎖相環(huán)電路相連，ARM微處理器分別與雙口RAM電路、RS232電路、鍵盤、LCD顯示器、看門狗電路、時鐘電路、以太網(wǎng)接口相連，DSP處理器對采樣電路采集的數(shù)據(jù)進行A/D轉(zhuǎn)換、分析計算，利用各種保護算法作出邏輯判斷，對邏輯判斷輸出，實現(xiàn)報警、保護等功能，并進行故障錄波；ARM處理器實現(xiàn)人機接口功能，實現(xiàn)鍵盤輸入、液晶顯示，并通過以太網(wǎng)接口與變電站級間進行通信。

上述的ARM處理器模塊是三星公司的S3C4510B，其中內(nèi)嵌ARM公司的ARM7TDMI處理器。

上述A/D采樣模塊的型號為MAX125。

上述液晶顯示模塊的分辨率為320×240。

本實用新型的有益效果是：

1)采用雙CPU系統(tǒng)可按功能分開設(shè)計，簡化了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，使得系統(tǒng)具有良好的擴展性，更好的應對組網(wǎng)的要求，提高系統(tǒng)的總體性能。

2)以TMS320LF2407?DSP芯片為作為數(shù)據(jù)的采集及處理單元，同時集成了常用的DSP外圍電路，將實時處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身，從而提高了裝置的精確性、實時性和穩(wěn)定性，并有較高的性價比。

3)數(shù)據(jù)采樣模塊采用兩片MAXMIN公司的MAX125，使得采集的數(shù)據(jù)精度更高，采集速度更快，同時采集的數(shù)據(jù)更多。

4)采用了分辨率為320×240的液晶顯示模塊，提供了優(yōu)良的人機界面。

5)提供了7個按鈕的鍵盤，鍵盤和液晶顯示模塊配合使用可以方便的顯示數(shù)據(jù)，波形，同時還可以在線修改控制參數(shù)。

6)利用了ARM處理器強大的以太網(wǎng)通信功能，通過以太網(wǎng)接口與變電站級間進行通信，充分的適應了基于IEC61850體系的變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計的要求。

7)裝置中DSP和ARM處理器間通過雙口RAM進行高速數(shù)據(jù)交換。利用雙口RAM?CY7C026的高速數(shù)據(jù)傳輸能力在CPU之間傳送數(shù)據(jù)具有傳送速率高、實時性好、可靠性高、電路簡單等優(yōu)點，能夠完成大量復雜的數(shù)據(jù)處理工作，從而兼顧了數(shù)據(jù)傳輸處理所需要的大吞吐量和高速性。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

附圖說明

圖1是基于雙CPU結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)微機保護測控裝置硬件結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式