[發(fā)明專利]一種基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210587225.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103066561A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周澤昕;李巖軍;李明;王興國;杜丁香
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 季向?qū)?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于繼電保護(hù)領(lǐng)域，具體講涉及一種基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有繼電保護(hù)設(shè)備體積龐大，一套間隔的保護(hù)需要2~3面屏柜布置，占用比較多的空間；功耗高，一般裝置功耗都在幾十~上百瓦，增加了變電站的損耗；穩(wěn)定性一般，裝置內(nèi)部板卡數(shù)量多、芯片型號眾多，維護(hù)不便。

結(jié)合上述分析，傳統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備不利于就地化布置，需要消耗更多的電纜、能量。而采用基于芯片技術(shù)的繼電保護(hù)設(shè)備，建立在超大規(guī)模集成電路技術(shù)基礎(chǔ)上，將保護(hù)功能、外部I/O功能全部集成于芯片上，最大限度地減小繼電保護(hù)設(shè)備體積、功耗，非常適合于智能變電站就地化安裝。另外，采用芯片集成后，減少了板卡、芯片的數(shù)量，降低元器件帶來的故障隱患。同時因?yàn)楹哪艿慕档停梢圆捎霉饫w供能替代傳統(tǒng)的電纜功能。簡化整個變電站的二次設(shè)計(jì)、降低材料、能源消耗。適應(yīng)于結(jié)合新一代智能變電站“系統(tǒng)高度集成，結(jié)構(gòu)布局合理，裝備先進(jìn)適用，經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保，支撐調(diào)控一體”目標(biāo)需求。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述傳統(tǒng)缺陷，本發(fā)明提供了一種基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備設(shè)計(jì)方法，可以有效簡化變電站二次設(shè)計(jì)，提高繼電保護(hù)設(shè)備的集成度、降低二次設(shè)備隱性故障率，降低變電站建設(shè)材料、能源損耗，降低二次設(shè)備制造成本，適應(yīng)就地化布置，進(jìn)一步降低變電站整體成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備，所述繼電保護(hù)設(shè)備包括保護(hù)芯片模塊、通信芯片模塊；

保護(hù)芯片模塊和通信芯片模塊之間通過內(nèi)部總線相連，采用CAN網(wǎng)絡(luò)通信；

將繼電保護(hù)固定邏輯模塊、可編程邏輯模塊集成于所述保護(hù)芯片模塊，可編程邏輯模塊采用FLAH或SLICE模式，支持編程實(shí)現(xiàn)非常規(guī)距離保護(hù)、非常規(guī)差動保護(hù)可編程邏輯；

繼電保護(hù)快速濾波、突變量計(jì)算以及常用算法，采用集成電路ASIC硬接線的固定模式實(shí)現(xiàn)，集成于保護(hù)芯片模塊內(nèi)部，其中所述常用算法包括全周傅里葉算法、采樣值差分等算法；

所述通信芯片模塊的輸入輸出接口IOB分別外接合并單元、智能終端設(shè)備以及變電站監(jiān)控系統(tǒng)，通過所述合并單元采集被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流信號，通過智能終端設(shè)備采集與被保護(hù)設(shè)備相關(guān)的開關(guān)位置信號以及輸出相應(yīng)的跳閘/合閘等控制信號，所述變電站監(jiān)控系統(tǒng)采集保護(hù)動作事件，校核所述繼電保護(hù)設(shè)備定值，其中采集的電流、電壓采樣數(shù)據(jù)符合IEC61850-9-2協(xié)議規(guī)定；

通信芯片模塊與保護(hù)芯片模塊交互解碼后的采樣報(bào)文、開關(guān)量變化報(bào)文、保護(hù)動作報(bào)文信息；所述合并單元和智能終端設(shè)備將電壓、電流信號以及開關(guān)位置信號按照IEC61850等協(xié)議傳送給通信芯片模塊，通信芯片模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的解碼，并將解碼后數(shù)據(jù)通過內(nèi)部總線傳送給保護(hù)芯片模塊；所述通信芯片模塊接收保護(hù)芯片模塊發(fā)送的跳合閘指令，并負(fù)責(zé)編碼發(fā)送給智能終端設(shè)備跳合閘回路；所述通信芯片模塊負(fù)責(zé)向所述變電站監(jiān)控系統(tǒng)上送保護(hù)動作事件，響應(yīng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)校核保護(hù)定值等功能，并負(fù)責(zé)相應(yīng)信息流編碼、解碼。本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，繼電保護(hù)常規(guī)固定邏輯采用硬接線的固定模式實(shí)現(xiàn)，集成于保護(hù)芯片。

本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，繼電保護(hù)常用算法采用硬接線的固定模式實(shí)現(xiàn)，集成于保護(hù)芯片。

本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中，采樣信息流編碼、解碼采用硬接線的固定模式實(shí)現(xiàn)，集成于通信芯片。

本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，跳閘信息流編碼、解碼采用硬接線的固定模式實(shí)現(xiàn)，集成于通信芯片。

本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中，繼電保護(hù)動作事件流、定值等信息流編碼、解碼采用硬接線的固定模式實(shí)現(xiàn)，集成于通信芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的一種基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備，可以提高繼電保護(hù)設(shè)備的集成度、降低二次設(shè)備隱性故障率，降低變電站建設(shè)材料、能源損耗，降低二次設(shè)備制造成本，適應(yīng)就地化布置，進(jìn)一步降低變電站整體成本。

附圖說明

圖1為基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示基于芯片的繼電保護(hù)設(shè)備示意圖。