/D采樣電路7依次與保護信號調理電路5、模擬量輸出單元6連接，模擬量輸出單元6與計量模塊19連接；DSP1還通過導線與電源模塊8連接。
[0035]在保護模塊18中，將采集到的開關量輸入單元3和模擬量輸出單元6的數(shù)據(jù)進行運算，將結果反饋到開關量輸出單元4進行相應的動作，并把采集到的信息通過整個人機交互及通信模塊20中的IXD液晶顯示單元15顯示出來。
[0036]DSP1 內采用 TMS320F28335 浮點型 DSP 芯片。
[0037]DSP1采用TMS320F28335浮點型DSP芯片，主要用來完成保護信號的處理和運算，從而提高數(shù)據(jù)處理的精度，提高了設備的可靠性和穩(wěn)定性；TMS320F28335浮點型DSP芯片有最高可達150MHz的工作頻率，6.67ns的時鐘周期，浮點運算單元FPU和乘法累加器MAC單元，運算精度可達到10'256KBX16的FLASH，34KBX 16的RAM，外部中斷模塊PIE可支持58個外設中斷，88個可復用的GP10 口，6路DMA模塊，3個SCI模塊及SPI模塊。
[0038]光電隔離器2采用P781光電隔離器。
[0039]A/D采樣電路7由兩塊AD7656型數(shù)模轉化器組成。
[0040]A/D采樣電路7內采用AD7656型數(shù)模轉化器作為外置AD來確保采樣精度。AD7656型數(shù)模轉化器是6通道16位逐次逼近型的轉換器，吞吐速率為250kSPS，內部基準電壓為2.5V，提供串行、并行及菊花鏈接口模式；由于一塊AD7656只能同時采集6路模擬信號，因此，需要兩塊AD7656型數(shù)模轉化器。
[0041]計量模塊19，如圖1所示，由連接在一起的測量信號調理電路9及計量芯片10組成；測量信號調理電路9與模擬量輸出單元6連接；計量芯片10通過導線與電源模塊8連接，計量芯片10還通過SPI與人機交互及通信模塊20內的單片機13連接。
[0042]計量芯片10采用ATT7022B多功能三相電能專用計量芯片。ATT7022B多功能三相電能專用計量芯片內部集成有7路ADC電路、一個SPI接口、多種數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)字信號處理器等，它采集數(shù)據(jù)精度高，通過訪問寄存器完成對ATT7022B的配置和數(shù)據(jù)采集，并通過SPI與外部CPU之間進行數(shù)據(jù)的傳輸。
[0043]電源模塊8采用金升陽的LH15-10C05系列的AC-DC開關電源模塊。
[0044]本實用新型10kV配電線路微機保護測控裝置在作時需要的電源信號為直流電，但其是安裝在10kv線路上的，其PT部分的電源為交流電，所以采用AC-DC電源模塊來實現(xiàn)將交流電變?yōu)橹绷麟?。金升陽的LH15-10C05系列的AC-DC開關電源模塊具有體積小、效率高、功耗低及安全可靠性高的優(yōu)點，其輸入電壓范圍為85VAC?264VAC，輸出電壓有+5V、±12V、±24V等可供選擇；其中24V電壓可供繼電器和外部開入量，±12V可供運放，5V用于液晶模塊；另外，裝置中需要+3.3V的工作電壓，比如:LED驅動電壓、DSP芯片I/O驅動電壓，選用MICREL公司的MIC29502BU電壓轉化芯片，將5V電壓轉化為+3.3V ;還有+1.9V的DSP內核驅動電壓，選用CYSTEKEC公司的LM117-ADJ電壓轉換芯片將+3.3V電壓轉換為+1.9V電壓。
[0045]本實用新型10kV配電線路微機保護測控裝置解決了微機保護中測量數(shù)據(jù)精度低的問題，減輕了 DSP芯片的工作負荷，使微機保護測控裝置更加穩(wěn)定可靠的工作。本實用新型10kV配電線路微機保護測控裝置，測量數(shù)據(jù)精度高，保護功能可靠，安裝便利。人機交互功能良好，獨立的功能模塊便于調試和檢修，有利于裝置的升級換代。
【主權項】
1.lOkV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，包括有人機交互及通信模塊(20)，所述人機交互及通信模塊(20)分別與保護模塊(18)、計量模塊(19)連接；所述人機交互及通信模塊(20)、保護模塊(18)、計量模塊(19)分別與電源模塊(8)連接。2.根據(jù)權利要求1所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述人機交互及通信模塊(20)，包括有單片機(13)，所述單片機(13)分別與以太網(wǎng)通信模塊(11)、RS485串口通信單元(12)、GPRS通信模塊(14)、LCD液晶顯示單元(15)、按鍵設置單元(16)及LED指示燈狀態(tài)顯示單元(17)連接； 所述單片機(13)分別與保護模塊(18)、計量模塊(19)連接； 所述單片機(13)還與電源模塊(8)連接。3.根據(jù)權利要求1或2所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述保護模塊(18)，包括有通過SPI與單片機(13)連接的DSP(l)，所述DSP(l)分別與光電隔離器(2)、A/D采樣電路(7)連接，所述光電隔離器(2)分別與開關量輸入單元(3)、開關量輸出單元⑷； 所述A/D采樣電路(7)依次與保護信號調理電路(5)、模擬量輸出單元(6)連接，所述模擬量輸出單元(6)與計量模塊(19)連接； 所述DSP(l)還通過導線與電源模塊(8)連接。4.根據(jù)權利要求3所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述DSP(l)采用 TMS320F28335 浮點型 DSP 芯片； 所述光電隔離器(2)采用P781光電隔離器； 所述A/D采樣電路(7)由兩塊AD7656型數(shù)模轉化器組成。5.根據(jù)權利要求3所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述計量模塊(19)由連接在一起的測量信號調理電路(9)及計量芯片(10)組成；所述測量信號調理電路(9)與模擬量輸出單兀(6)連接； 所述計量芯片(10)通過SPI與單片機(13)連接，所述計量芯片(10)還通過導線與電源模塊⑶連接。6.根據(jù)權利要求5所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述單片機(13)采用 STM32F103VET6 單片機； 所述計量芯片(10)采用ATT7022B多功能三相電能專用計量芯片。7.根據(jù)權利要求5所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述電源模塊(8)采用LH15-10C05系列的AC-DC開關電源模塊。8.根據(jù)權利要求2所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)通信模塊(11)內采用DM9000E以太網(wǎng)控制芯片； 所述RS485串口通信單元(12)采用MAX485系列收發(fā)器模塊MAX485ESA。9.根據(jù)權利要求2所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述LCD液晶顯示單元(15)采用YB12864ZB系列中文圖形液晶模塊； 所述按鍵設置單元(16)采用74HC5%D按鍵設置模塊。10.根據(jù)權利要求2所述的10kV配電線路微機保護測控裝置，其特征在于，所述LED指示燈狀態(tài)顯示單元(17)內采用兩片74HC5%DLED驅動芯片。
【專利摘要】本實用新型公開的10kV配電線路微機保護測控裝置，包括有人機交互及通信模塊，人機交互及通信模塊分別與保護模塊、計量模塊連接；人機交互及通信模塊、保護模塊、計量模塊分別與電源模塊連接。本實用新型10kV配電線路微機保護測控裝置，解決了現(xiàn)有10kV配電網(wǎng)供電可靠性低的問題，能顯著的提高用戶的有效供電時間，更加精確的顯示出配電線路電氣量的實時測量值。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN204967428
【申請?zhí)枴緾N201520753332
【發(fā)明人】黃新波, 遵明偉, 朱海濤, 朱永燦, 王巖妹
【申請人】西安工程大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月25日