實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測(cè)-繼電保護(hù)測(cè)試儀
本文設(shè)想的數(shù)據(jù)搜羅裝置特別用于繼電保護(hù)測(cè)試儀器各項(xiàng)數(shù)據(jù)的收羅。想象選用 DSP 作為數(shù)據(jù)搜羅安裝的核心控制器。系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)如圖 1所示。系統(tǒng)由電壓、電流采樣電路。低通濾波，同步旌旗燈號(hào)的獲取與識(shí)別，直流取樣，模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及通訊模塊電路等組成。
中國國家電網(wǎng)不時(shí)勤勞制作具有搜集化、自動(dòng)化的一致的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，近年來。已經(jīng)明白了分階段推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)開展的計(jì)策和今后十年堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的樹立計(jì)劃。電網(wǎng)革新和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)重要方面是加強(qiáng)收集的自我缺點(diǎn)診斷、保護(hù)和自愈功能，電力公司需要電力線監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)，以對(duì)能量的消耗狀況、利息和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視和控制，并對(duì)保護(hù)昂貴的配備中止維護(hù)，從而使電源不至于被浪涌和惡劣的氣候所損毀。
繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)分析
向計(jì)算機(jī)化、搜集化、智能化，微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀是實(shí)現(xiàn)電力搜集及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測(cè)保護(hù)的次要手藝。以及維護(hù)、掌握、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展是該領(lǐng)域的暫時(shí)展開趨向。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，停止到2006 年末，天下 220kV 及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化率已達(dá) 91.41%繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化趨勢(shì)充分應(yīng)用了保守的半導(dǎo)體措置器技術(shù)：高速的運(yùn)算才能、**的存貯能力和各種優(yōu)化算法，同時(shí)采納大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)收羅、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波和抗干擾等技術(shù)，因而系統(tǒng)照應(yīng)速率、可靠性方面均有顯著的晉升。但是，若何
2.4同步信號(hào)獲取與識(shí)別電路設(shè)計(jì)
本方案??想象電路如圖 5 所示。方繼電保護(hù)測(cè)試儀案選用多個(gè) OPA 2277 和比較器 MAX998 來組成信號(hào)的獲取與識(shí)別電路，為了完成 A D轉(zhuǎn)換器的交流同步采樣。從而克制了非整周期采樣帶來的頻率激進(jìn)偏差，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)厲的同步采樣和等間隔采樣。圖 5 中， K3C為繼電器，用作開關(guān)運(yùn)用，用來通斷選擇獲取的一路交流電壓信號(hào)和一路交流電流信號(hào)。 OPA 2277 形成減少和濾波電路。二極管 D2D3 感化是保護(hù)比較器 MA X998 防止電壓過大而擊穿 MA X998
數(shù)據(jù)選擇器選用 AD 公司消費(fèi)的 AD7502 芯片。 AD7502芯片為雙四選一數(shù)據(jù)選擇器，本方案中?；芈冯娮铚y(cè)試儀技術(shù)因此需要兩片 A D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行循環(huán)采樣。模／數(shù)轉(zhuǎn)換芯片選用的 TI 公司推出的 16 位并行高速轉(zhuǎn)換器ADS8515 主控制芯片選用 TI 公司的數(shù)字信號(hào)措置器 TMS320F2812 TMS320F2812 32位定點(diǎn)高速數(shù)字處理器，*高義務(wù)頻次 150 MHz該芯片采用改進(jìn)的哈佛構(gòu)造，片內(nèi)有六條獨(dú)立并行的數(shù)據(jù)和地址總線，極大地提高了零碎的數(shù)據(jù)吞吐才能， 32 位的累加器、 16位的硬件乘法器和輸入、輸出數(shù)據(jù)移位寄存器相結(jié)合，能快速地完成復(fù)雜的數(shù)值運(yùn)算。因而 TMS320F2812算計(jì)速度非常高，可以稱心零碎的線實(shí)時(shí)性要求。
數(shù)據(jù)搜羅系統(tǒng)多以 ISA EISA 或 PCI插卡的體例完成數(shù)據(jù)的傳輸，現(xiàn)在。這些格式存在著開發(fā)調(diào)試比較困難、安裝省事以及通用性和可移植性差等缺點(diǎn)，并且 PC機(jī)上的插槽數(shù)量、地點(diǎn)、終端本錢無限，導(dǎo)致這種體例的可擴(kuò)展性差。遍及使用的 USB總線接口具有安裝便當(dāng)、高帶寬、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，已成為計(jì)算機(jī)接口的支流。本文選用公用的 USB 接口芯片來完成 DSP 與 PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。 USB 2.0 芯片選用 Philip 公司的 ISP1581 ISP1581 與 TMS320F2812連接電路圖如圖 8 所示。 ISP1581 上電時(shí)，經(jīng)過 BUS_CONF MODE0 MODE1 對(duì)接口進(jìn)行設(shè)置，本設(shè)計(jì)中 BUSCONF 顛末電阻連接至高電平， ISP1581 任務(wù)在通用措置器模式， AD[0 7] 8 位地址總線， DA TA [0 15]自力的數(shù)據(jù)總線。 MODE0 設(shè)為 1 因此讀寫選通信號(hào)為 8051 范例。 TMS320F2812 XCS0A ND1 作為ISP1581 片選信號(hào)。 RREF 引腳通過 12 k Ω 的精密電阻接地，供應(yīng)準(zhǔn)確的鏡像電流。 RPU 引腳通過 1.5 kΩ電阻器上拉。
3結(jié)語
以便檢定繼電保護(hù)測(cè)試儀的功用介質(zhì)損耗測(cè)試儀目標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求。文中重點(diǎn)引見了數(shù)據(jù)搜羅安裝的部分架構(gòu)、基于 DSP數(shù)據(jù)搜羅安裝的硬件形成和電路設(shè)計(jì)。該數(shù)據(jù)搜羅裝置可以**搜羅繼電保護(hù)測(cè)試儀的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，研制了一種基于 DSP手藝的繼電保護(hù)測(cè)試儀信號(hào)搜羅安裝。為繼電保護(hù)測(cè)試儀的檢定裝置奠定了技術(shù)根底。
剖析各種要素，與上位機(jī)通訊時(shí)。本方案選用 USB 總線技術(shù)完成。 USB 接口芯片選用電纜故障測(cè)試儀ISP1581 ISP1581 Philip 公司推出的一款高性價(jià)比的 USB 2.0 接口芯片，完好遵照USB 2.0 標(biāo)準(zhǔn)，支撐 7 個(gè) IN 端點(diǎn)， 7 個(gè) OUT 端點(diǎn)和一個(gè)固定控制 IN OUT 端點(diǎn)。 ISP1581 支撐USB 2.0 自檢義務(wù)方式和 USB 1.1 前去義務(wù)形式，能夠在高速或全速條件下正常運(yùn)行。 ISP1581 內(nèi)部集成有串行接口引擎( SIE PIE 8 KB FIFO 存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)收發(fā)器、 PLL 12 MHz 晶體振蕩器和 3.3 V 電壓調(diào)解器。ISP1581與外部微控制器的通信主要顛末一個(gè)高速通用并行接口來實(shí)現(xiàn)。與微控制器的連接有兩種模式：斷開總線方式和通用處理器工作模式。斷開總線模式下，AD [7 0] 為多路復(fù)用的 8 位地址／數(shù)據(jù)總線， DA TA [15 0] 為單獨(dú)的 DMA 數(shù)據(jù)總線；通用措置器工作模式下，AD[7 0] 為單獨(dú)的 8 位地址線， DA TA [15 0] 為 16 位控制器數(shù)據(jù)總線。此時(shí)， DMA 將多路復(fù)用到 DATA [15 0] 控制器的數(shù)據(jù)總線上。本裝置在硬件想象中將電路想象成通用處理器模式。
而 ADC則是 5 V 電平，因?yàn)?TMS320F2812 I O 電壓是 3.3 V電平。繼電保護(hù)測(cè)試儀因此需要電平轉(zhuǎn)換芯片 74LVC245 來實(shí)現(xiàn)隔離功能。 ADS8515掌握是顛末對(duì)片選信號(hào) CS 發(fā)起旌旗燈號(hào) R C 以及對(duì)狀態(tài)信號(hào) BUSY 查詢來實(shí)現(xiàn)的 BUSY CS R C 區(qū)分接 DSP中斷信號(hào)引腳 XINT1 和通用 I O 接口 GPIOB0 GPIOB1 為了保證雙 DSP 同步采樣，防止數(shù)據(jù)輸出時(shí)兩 DSP數(shù)據(jù)的串?dāng)_，采納將另一個(gè) DSP 片選信號(hào) CS 和啟動(dòng)信號(hào) R C 區(qū)分接 DSP 通用 I O 接口 GPIOB2 和GPIOB3 辦法。多么可以保證雙 DSP 同步采樣，并依次讀取兩個(gè) A D 中的數(shù)據(jù)。