[發明專利]一種自適應型智能電網變電站繼電保護測試儀

有效

• 申請號: 201610179966.5
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105652132B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王周蓉
• 申請（專利權）人: 成都天進儀器有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種自適應型智能電網變電站繼電保護測試儀，其特征在于：包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、光纖接口模塊、小信號輸出模塊、DSP模塊、FPGA模塊、數模轉換模塊、FLASH模塊、RAM模塊、通信模塊、HPI接口模塊和PHY模塊，其中，DSP模塊通過HPI接口模塊與FPGA模塊連接，FPGA模塊與FLASH模塊和光纖接口模塊連接，DSP模塊與RAM模塊連接，FPGA模塊還通過PHY模塊與通信模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊連接，DSP模塊通過數模轉換模塊與小信號輸出模塊連接；

所述測試儀還包括與開關量輸入模塊連接的自適應電路，所述自適應電路包括DC-DC電源、整流電路和光電耦合器，所述DC-DC電源的輸入端正極與工作電源連接，DC-DC電源的輸入端負極和輸出端負極與地對接，DC-DC電源的輸出端正極依次通過限流電阻R和二極管D9與光電耦合器的輸入端正極連接，光電耦合器的輸入端負極通過二極管D10與地對接，光電耦合器的輸出端與開關量輸入模塊的輸入端連接，整流電路的輸出端正極連接至二極管D9和限流電阻R之間，整流電路的輸出端負極與地對接；所述開關量輸入模塊依次通過輸入電平轉換模塊和光電隔離模塊與FPGA模塊連接；所述測試儀還包括用于供電的電源模塊，該電源模塊包括依次連接的220V交流電源輸入模塊、整流濾波模塊和控制輸入模塊；所述光纖接口模塊包括光纖ST接口和B碼接口；所述通信模塊包括RJ45網絡模塊、GPS模塊和調試接口模塊；所述小信號輸出模塊還通過二階濾波模塊與數模轉換模塊連接；所述DSP模塊為TMS320F2812芯片；RAM模塊選用IS6lLV51216-8芯片，開關量輸出模塊選用ZP-1050器件，開關量輸入模塊選用ZP-1052器件；所述整流電路為不對稱橋式整流電路，包括二極管D1~D9，其中，二極管D9的正極與整流電路的輸出端正極連接，二極管D9的負極與整流電路的輸入端正極連接，二極管D4的正極與整流電路的輸入端負極連接，二極管D4的負極與整流電路的輸出端負極連接，二極管D1的正極與整流電路的輸出端正極連接，二極管D1的負極依次通過二極管D2和二極管D3與整流電路的輸入端負極連接，二極管D6的正極與整流電路的輸入端正極連接，二極管D6的負極依次通過二極管D7和二極管D8與整流電路的輸出端負極連接；

所述測試儀還包括工控機，所述工控機與DSP模塊連接，所述工控機還連接有顯示器、操作按鍵和觸摸板；

電源模塊接收220v交流電，輸出5v和正負12v的直流電，為其它模塊供電；通信模塊支持TCP/IP，接受外接PC機的指令，也將DSP模塊的結果數據交付給外接PC機，與PC機進行雙向通訊；FPGA模塊負責協議的處理、格式的轉換及信息的打包；光纖接口模塊在接收到來自FPGA模塊的正確的電平信號后對外輸出光信號，相反，也會將由外面接收到的光信號轉換成電平信號送給FPGA模塊；DSP模塊只與FPGA模塊之間進行雙向通訊，接收來自FPGA模塊的指令，并且向FPGA模塊下發指令，同時DSP模塊單方面接收來自外部的開關量輸入信號，單方面對外輸出開關量輸出信號和數字電平信號，其中的數字電平信號交付給數模轉換模塊；數模轉換模塊在接收到來自DSP模塊的數字量后，負責轉換成模擬量并以小信號的名義對外輸出；

測試時，將RJ45網絡模塊的接口與外部PC機相連，PC機通過RJ45網絡模塊向FPGA模塊發送數字變電站的各種故障的參數，FPGA模塊將受到的故障參數轉發給DSP模塊，DSP模塊生成相應故障的數字信號，再傳回FPGA模塊由其按IEC61850規約處理打包后，再由光纖接口模塊轉化為故障光信號，傳送至數字變電站繼電保護裝置的光信號輸入口；繼電保護裝置隨后將其響應回傳至光纖接口模塊，再依次由光纖接口模塊、FPGA模塊、DSP模塊、FPGA模塊、RJ45網絡模塊進行以上的相反處理，處理后再傳回PC機，由PC機傳回的響應信號進行分析、處理得出測試結果，并存儲。