[發(fā)明專利]一種基于EtherCAT和485通訊的井下防越級跳閘系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310506003.8
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103543725A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 王玉梅;王磊;付子義;張國治;郭增慧;趙鐵英;徐丹;任曉明;刑陽
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 蔡淑媛

技術領域

本發(fā)明屬于井下供配電系統(tǒng)的繼電保護范疇，具體涉及一種基于EtherCAT和485通訊的井下防越級跳閘系統(tǒng)。?

背景技術

隨著煤礦機械化程度和原煤產量的不斷提高，煤礦企業(yè)的用電設備及用電量也急劇增加，煤礦生產對井下供配電系統(tǒng)繼電保護可靠性的要求也越來越高，導致井下供配電的繼電保護裝置發(fā)生越級跳閘的原因主要有兩個：?①每級的輸電線路短、阻抗小，導致短路故障發(fā)生時，上下級輸電線路中流過的短路電流差別很小，甚至沒有差別；②保護用的電流信號在測量時并不是同步進行的，導致保護裝置在進行判斷時出現(xiàn)偏差。目前應用中的井下防越級跳閘方法有傳統(tǒng)的三段式電流保護法、基于模擬信號閉鎖法和基于CAN總線閉鎖法。傳統(tǒng)的三段式電流保護法是通過上下級保護裝置對短路電流的整定配合來實現(xiàn)保護裝置的選擇性跳閘功能，但是這種方法根本無法解決①、②兩種情況下的越級跳閘故障；基于模擬信號閉鎖法是上下級保護裝置利用模擬信號相互通信延時閉鎖的手段來實現(xiàn)防越級跳閘，因為速斷延時的時間不能達到或超過定時限速斷保護，所以基于模擬信號閉鎖法只能閉鎖三級及三級以內保護裝置，所以的這種方法可以部分解決①這種情況下的保護裝置越級跳閘故障，并且該方法存在模擬信號傳輸可靠性不高和不能解決②這種情況下的保護裝置越級跳閘故障；基于CAN總線閉鎖法是通過上下級保護裝置利用CAN數(shù)據(jù)幀信號的相互通信配合來實現(xiàn)防越級跳閘，這種方法可以解決以解決①這種情況下的保護裝置越級跳閘故障，信號傳輸可靠性高，但是這種方法無法解決②這種情況下的保護裝置越級跳閘故障。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足而提出一種基于EtherCAT和485通訊的的井下防越級跳閘系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠同時解決繼電保護裝置①、②兩種情況下的越級跳閘故障，并且信號傳輸可靠性高。?

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：?

一種基于EtherCAT和485通訊的的井下防越級跳閘系統(tǒng)，包括上位機主站、第一從站、第二從站、第三從站、第四從站、第五從站、第六從站、第七從站、第八從站、第一綜保器、第二綜保器、第三綜保器、第四綜保器、第五綜保器、第六綜保器、第七綜保器、第八綜保器，所述的第一從站是由第一網絡通信模塊和第一EtherCAT從站控制器模塊組成，第二從站是由第二網絡通信模塊和第二EtherCAT從站控制器模塊組成，第三從站是由第三網絡通信模塊和第三EtherCAT從站控制器模塊組成，第四從站是由第四網絡通信模塊和第四EtherCAT從站控制器模塊組成，第五從站是由第五網絡通信模塊和第五EtherCAT從站控制器模塊組成，第六從站是由第六網絡通信模塊和第六EtherCAT從站控制器模塊組成，第七從站是由第七網絡通信模塊和第七EtherCAT從站控制器模塊組成，第八從站是由第八網絡通信模塊和第八EtherCAT從站控制器模塊組成；

所述的第一從站與第一綜保器連接，所述的第二從站與第二綜保器連接，第三從站與第三綜保器連接，第四從站與第四綜保器連接，第五從站與第五綜保器連接，第六從站與第六綜保器連接，第七從站與第七綜保器連接，第八從站與第八綜保器連接；

所述的上位機主站與每個從站之間為串行總線的連接方式。

所述的上位機主站為帶有網卡的工業(yè)控制計算機，該上位機主站布置在地面以上。?

所述的第一綜保器、第二綜保器、第三綜保器、第四綜保器、第五綜保器、第六綜保器、第七綜保器、第八綜保器均為帶有RS485通訊接口的ZKJB-2000智能開關監(jiān)控保護裝置。?

所述的第一網絡通信模塊、第二網絡通信模塊、第三網絡通信模塊、第四網絡通信模塊、第五網絡通信模塊、第六網絡通信模塊、第七網絡通信模塊、第八網絡通信模塊均由芯片MAX485和芯片STM32F107VCT組成，所述的芯片MAX485的1端口和芯片STM32F107VCT的7端口相連接，所述的芯片MAX485的2、3端口和芯片STM32F107VCT的8端口相連接，所述的芯片MAX485的4端口和芯片STM32F107VCT的9端口相連接，所述的芯片MAX485的5、6端口和綜保器的RS485通訊接口相連接；?