[实用新型]基于双CPU的继电保护故障与振荡检测装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型属于电力系统继电保护装置领域，特别是一种能够正确区分振荡和故障状态以保证继电保护装置正确动作的基于双CPU的继电保护故障与振荡检测装置。

(二)背景技术：

继电保护装置是电力系统的重要组成部分，是保证电力系统安全运行的重要措施之一。在现代化的电力系统中它是维持系统正常工作不可缺少的部分，它的正确动作，对电力设备的安全运行以及电网的稳定有着重要的意义。电力系统振荡是指并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的现象，它属于电力系统的一种不正常工作情况。发生振荡后系统可继续运行，保护不必动作。但是由于振荡时电压电流会发生周期性变化，若在某一点电流大于保护的动作值，且持续时间大于保护的动作时间，保护就会动作，这种动作属于误动情况，应该避免，因此对继电保护应装设专门的振荡闭锁装置，且该振荡闭锁装置应有严密的测试系统以保证在振荡时将保护可靠闭锁。目前，国内的振荡闭锁装置的测试系统大多采用单片机或计算机进行数学运算，由于受其运算速度的影响，使得检测装置计算得到的数据量比较少或虽然数据量多但不能进行复杂的数学运算。因此为了提高测试装置的小信号输出精度，改善输出信号的幅频特性以及能对电力系统进行较为复杂的模拟，有必要采用一种高速数字信号处理器以进行快速的数字计算和数据传输。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种基于双CPU的继电保护故障与振荡检测装置，采用双CPU结构，把数据处理和通信分开处理。它利用DSP的快速性实现计算和部分控制任务，而利用单片机作为通信、显示和键盘输入控制DSP，便于远方实行实时监控，用这样的系统来区分出电力系统的故障与振荡状态，并可以获得高精度的检测效果，从最大程度上减小电力系统继电保护装置在不正常运行状态下的误动机率。

本实用新型的技术方案：一种基于双CPU的继电保护装置中的故障与振荡检测装置，其特征在于由数据采集模块、A/D转换模块、DSP信号处理模块、开关控制模块和通信及显示模块组成，所说的数据采集模块输出端连接A/D转换模块输入端，A/D转换输出信号连接DSP信号处理模块，DSP信号处理模块输出两路信号，其中一路输出与开关控制模块输入端连接，开关控制模块输出控制信号控制振荡闭锁装置动作；另一路输出与通信及显示模块连接实现远程控制及显示器显示。

上述所说的数据采集模块由电流互感器采集系统电量连接运算放大器输出一个幅值与采集量成比例的电量，输出电量接入A/D转换模块。

上述所说的A/D转换模块以AD转换芯片MAX125为核心，MAX125为2×4通道、14位的A/D转换器，每次转换4通道，转换出的数字信号存于内部寄存器14×4RAM中，则转换完成，输出端接入DSP信号处理模块。

上述所说的DSP信号处理模块采用信号处理器(TMS320C5402)作为主控芯片，包括动静态寄存器SDRAM、闪存FLASH、静态寄存器SRAM和内部寄存器ROM组成，闪存FLASH用于保存DSP的程序，以保证DSP的程序在掉电和上电后程序导入动静态寄存器SDRAM中，再写入DSP内部寄存器RAM中运行；经AD转换后的数字量以及开关量输入DSP芯片以实现相关参数的控制，DSP信号处理模块输出两路信号，其中一路输出与通信及显示模块连接；另一路与开关控制模块输入端连接。

上述所说的通信及显示模块由单片机、显示器和通信接口组成，单片机输出两路信号，其中一路信号与显示器连接，显示系统工作状态；另一路连接外部通信接口，实现单片机的远程控制。

上述所说的开关控制模块通过可编程逻辑控制器PLC来实现对振荡闭锁装置动作的控制，它采用的可编程逻辑控制器是日本OMRON公司CV系列控制器，输出端连接继电保护振荡闭锁装置，实现其控制。