[實用新型]具有繼電保護功能的無功控制綜合保護裝置

有效

• 申請號: 201020693904.4
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN201956751U
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 楊曉渝;高明
• 申請（專利權）人: 南京安能電氣控制設備有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本實用新型涉及電力系統中的一種無功調節裝置，特別是一種變電站內使用的帶保護功能的無功控制綜合保護裝置。

背景技術

電壓無功控制裝置(VQC裝置)在電力系統內應用廣泛，尤其在變電站內，VQC裝置的運用可以大大的提高電網運行的經濟效益。隨著大量新的調節算法如17區調節算法的運用，VQC裝置的采樣計算要求越來越高，傳統的裝置CPU計算量有限，因此只具有本地投切電容器和調節主變分接頭的功能，控制方式固定，用以實現自動化控制的通訊能力較弱，并且不能實現電容器本身的保護測控功能，需要額外配置保護裝置，投資成本高。

發明內容

發明目的：本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有繼電保護功能的電壓無功控制綜合保護裝置，其可以克服現有技術中處理能力不足的缺陷。

本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的：

一種具有繼電保護功能的無功控制綜合保護裝置，它包括：交流采樣模塊：采集外部的電壓和電流信號，并轉換成小電壓信號；交流采樣模塊與子CPU模塊相連；子CPU模塊：對交流采樣模塊傳遞過來的交流信號進行調理；子CPU模塊通過內部CAN總線與主CPU模塊相連；主CPU模塊：負責所有的數據處理、邏輯判別、開關量采集、開出控制、鍵盤掃描、人機界面菜單處理以及對站內后臺和遠方VQC后臺的通訊處理；人機接口MMI模塊：包括鍵盤和液晶顯示器，用于人機界面操作的輸入信號；人機接口MMI模塊與主CPU模塊相連；開關量輸入模塊：實現主變以及調壓電容器檔位采集，開關位置信號采集以及非電量信號的采集；開關量輸入模塊與主CPU模塊相連；繼電器輸出回路：完成開關的跳閘、合閘操作；繼電器輸出回路與主CPU模塊相連；以太網通訊回路、一號RS485通訊回路、二號S485通訊回路均與主CPU模塊相連。

其中，所述的交流采樣模塊包括十四個電流互感器、兩個電壓互感器；主CPU模塊采用Freescale公司的coldfire?MCF5235；子CPU模塊采用Microchip公司的dsPIC33FJ128MC710A。

本實用新型設計了一種基于單片機(MCU)加多個數字信號處理器(DSP)的多CPU電壓無功控制綜合保護裝置，利用DSP強大的數據處理能力和MCU優秀的邏輯功能實現VQC控制和對電容器的保護功能并提供完善的通訊借口。

本實用新型采用了可以靈活配置的多CPU系統，眾多的交流采樣交給各個子CPU模塊來完成，主CPU只負責對通過內部通訊得到的數據進行邏輯處理，因此數據處理能力得到了很大的提高。有了子CPU的協同計算，主CPU可以采用很高通訊速率的以太網方式和控制后臺進行通訊，提高了自動化水平。同時，子CPU模塊可以根據實際需要靈活配置，有利于投資成本的控制。

附圖說明

附圖為本實用新型電路原理示意圖。

具體實施方式：

如圖所示，本實用新型包括以下模塊回路：交流采樣模塊1，交流采樣模塊1與子CPU模塊2相連，子CPU模塊2通過內部CAN總線3與主CPU模塊4相連；人機接口MMI模塊5、開關量輸入模塊6、繼電器輸出回路7、以太網通訊回路8、一號RS485通訊回路9、二號S485通訊回路10均與主CPU模塊4相連。

交流采樣模塊1可以有若干個，每個采樣模塊可以獨立采樣16個交流通道，裝置最多可以支持48路交流通道的采樣，實際使用可以根據需求靈活配置交流采樣模塊1和相應的子CPU模塊2。實施例中所示的三個交流采樣模塊1的回路完全相同，各自包括十四個TA電流互感器、兩個TV電壓互感器。十四組外部電流信號通過內部的電流互感器轉換為小電壓信號；兩組外部的電壓信號通過內部的電壓互感器轉換為小電壓信號，轉換后的小電壓信號進入到子CPU模塊2的A/D轉換部件，各交流采樣模塊1分別與各子CPU模塊2的A/D轉換部件相連。

子CPU模塊2采用MicroChip公司的dsPIC33FJ2566P710，片內包括A/D轉換部件。外部交流信號經過交流采樣模塊1的信號調理后分別進入到對應的子CPU模塊2，子CPU模塊2通過A/D轉換部件采集電流、電壓信號后通過內部CAN總線3將采集的交流量送到主CPU模塊4。多個子CPU模塊2通過內部CAN總線3和主CPU模塊4一起組成多CPU系統。