实现电力网络及相关设备监测-继电保护测试仪

      

实现电力网络及相关设备监测-继电保护测试仪
本文设想的数据搜罗装置特别用于继电保护测试仪器各项数据的收罗。想象选用 DSP 作为数据搜罗安装的核心控制器。系统硬件总体结构如图 1所示。系统由电压、电流采样电路。低通滤波,同步旌旗灯号的获取与识别,直流取样,模/数转换电路以及通讯模块电路等组成。

中国国家电网不时勤劳制作具有搜集化、自动化的一致的坚强智能电网,近年来。已经明白了分阶段推进坚强智能电网开展的计策和今后十年坚强智能电网的树立计划。电网革新和坚强智能电网建设的一个重要方面是加强收集的自我缺点诊断、保护和自愈功能,电力公司需要电力线监控和保护系统,以对能量的消耗状况、利息和质量进行监视和控制,并对保护昂贵的配备中止维护,从而使电源不至于被浪涌和恶劣的气候所损毁。

继电保护系统设计挑战分析

向计算机化、搜集化、智能化,微机继电保护测试仪是实现电力搜集及相关设备监测保护的次要手艺。以及维护、掌握、测量和数据通信一体化发展是该领域的暂时展开趋向。关联数据显现,停止到2006 年末,天下 220kV 及以上系统继电保护装置的微机化率已达 91.41%继电保护装置的微机化趋势充分应用了保守的半导体措置器技术:高速的运算才能、完美的存贮能力和各种优化算法,同时采纳大规模集成电路和成熟的数据收罗、模数转换、数字滤波和抗干扰等技术,因而系统照应速率、可靠性方面均有显著的晋升。但是,若何

2.4同步信号获取与识别电路设计

本方案的想象电路如图 5 所示。方继电保护测试仪案选用多个 OPA 2277 和比较器 MAX998 来组成信号的获取与识别电路,为了完成 A D转换器的交流同步采样。从而克制了非整周期采样带来的频率激进偏差,实现严厉的同步采样和等间隔采样。图 5 中, K3C为继电器,用作开关运用,用来通断选择获取的一路交流电压信号和一路交流电流信号。 OPA 2277 形成减少和滤波电路。二极管 D2D3 感化是保护比较器 MA X998 防止电压过大而击穿 MA X998

数据选择器选用 AD 公司消费的 AD7502 芯片。 AD7502芯片为双四选一数据选择器,本方案中。回路电阻测试仪技术因此需要两片 A D 转换器进行循环采样。模/数转换芯片选用的 TI 公司推出的 16 位并行高速转换器ADS8515 主控制芯片选用 TI 公司的数字信号措置器 TMS320F2812 TMS320F2812 32位定点高速数字处理器,蕞高义务频次 150 MHz该芯片采用改进的哈佛构造,片内有六条独立并行的数据和地址总线,极大地提高了零碎的数据吞吐才能, 32 位的累加器、 16位的硬件乘法器和输入、输出数据移位寄存器相结合,能快速地完成复杂的数值运算。因而 TMS320F2812算计速度非常高,可以称心零碎的线实时性要求。

数据搜罗系统多以 ISA EISA 或 PCI插卡的体例完成数据的传输,现在。这些格式存在着开发调试比较困难、安装省事以及通用性和可移植性差等缺点,并且 PC机上的插槽数量、地点、终端本钱无限,导致这种体例的可扩展性差。遍及使用的 USB总线接口具有安装便当、高带宽、易于扩展等优点,已成为计算机接口的支流。本文选用公用的 USB 接口芯片来完成 DSP 与 PC机的数据传输。 USB 2.0 芯片选用 Philip 公司的 ISP1581 ISP1581 与 TMS320F2812连接电路图如图 8 所示。 ISP1581 上电时,经过 BUS_CONF MODE0 MODE1 对接口进行设置,本设计中 BUSCONF 颠末电阻连接至高电平, ISP1581 任务在通用措置器模式, AD[0 7] 8 位地址总线, DA TA [0 15]自力的数据总线。 MODE0 设为 1 因此读写选通信号为 8051 范例。 TMS320F2812 XCS0A ND1 作为ISP1581 片选信号。 RREF 引脚通过 12 k Ω 的精密电阻接地,供应准确的镜像电流。 RPU 引脚通过 1.5 kΩ电阻器上拉。

3结语

以便检定继电保护测试仪的功用介质损耗测试仪目标是否满足设计要求。文中重点引见了数据搜罗安装的部分架构、基于 DSP数据搜罗安装的硬件形成和电路设计。该数据搜罗装置可以精确搜罗继电保护测试仪的各项数据,研制了一种基于 DSP手艺的继电保护测试仪信号搜罗安装。为继电保护测试仪的检定装置奠定了技术根底。

剖析各种要素,与上位机通讯时。本方案选用 USB 总线技术完成。 USB 接口芯片选用电缆故障测试仪ISP1581 ISP1581 Philip 公司推出的一款高性价比的 USB 2.0 接口芯片,完好遵照USB 2.0 标准,支撑 7 个 IN 端点, 7 个 OUT 端点和一个固定控制 IN OUT 端点。 ISP1581 支撑USB 2.0 自检义务方式和 USB 1.1 前去义务形式,能够在高速或全速条件下正常运行。 ISP1581 内部集成有串行接口引擎( SIE PIE 8 KB FIFO 存储器、数据收发器、 PLL 12 MHz 晶体振荡器和 3.3 V 电压调解器。ISP1581与外部微控制器的通信主要颠末一个高速通用并行接口来实现。与微控制器的连接有两种模式:断开总线方式和通用处理器工作模式。断开总线模式下,AD [7 0] 为多路复用的 8 位地址/数据总线, DA TA [15 0] 为单独的 DMA 数据总线;通用措置器工作模式下,AD[7 0] 为单独的 8 位地址线, DA TA [15 0] 为 16 位控制器数据总线。此时, DMA 将多路复用到 DATA [15 0] 控制器的数据总线上。本装置在硬件想象中将电路想象成通用处理器模式。

而 ADC则是 5 V 电平,因为 TMS320F2812 I O 电压是 3.3 V电平。继电保护测试仪因此需要电平转换芯片 74LVC245 来实现隔离功能。 ADS8515掌握是颠末对片选信号 CS 发起旌旗灯号 R C 以及对状态信号 BUSY 查询来实现的 BUSY CS R C 区分接 DSP中断信号引脚 XINT1 和通用 I O 接口 GPIOB0 GPIOB1 为了保证双 DSP 同步采样,防止数据输出时两 DSP数据的串扰,采纳将另一个 DSP 片选信号 CS 和启动信号 R C 区分接 DSP 通用 I O 接口 GPIOB2 和GPIOB3 办法。多么可以保证双 DSP 同步采样,并依次读取两个 A D 中的数据。

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