本实用新型专利技术公开的10kV配电线路微机保护测控装置，包括有人机交互及通信模块，人机交互及通信模块分别与保护模块、计量模块连接；人机交互及通信模块、保护模块、计量模块分别与电源模块连接。本实用新型专利技术10kV配电线路微机保护测控装置，解决了现有10kV配电网供电可靠性低的问题，能显著的提高用户的有效供电时间，更加精确的显示出配电线路电气量的实时测量值。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于智能电网配电自动化设备
，具体涉及一种10kV配电线路微机保护测控装置。
技术介绍
10kV配电线路与人们的日常生活联系比较密切，比如：居民生活及工作用电、企业用电等，所以，配电系统相当复杂。然而，由于现有配电网的可靠性差，故障事故也频频发生。目前，配电网常见的主要故障有：短路、过负荷及低压等。以短路故障为例，当配电网的某处因为外部或者内部的原因发生短路时，线路阻抗会降低，电流会大幅升高，若不能得到及时有效的处理，短路电流的热效应和电动力效应就会造成电力设备或线路的损坏，还有可能破坏电力系统的稳定运行，造成严重的后果。鉴于此，开发设计一种10kV配电线路微机保护测控装置，对于提高供电的可靠性具有重要的现实意义和发展前景。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种10kV配电线路微机保护测控装置，解决了现有10kV配电网供电可靠性低的问题，能显著的提高用户的有效供电时间，更加精确的显示出配电线路电气量的实时测量值。本技术所采用的技术方案是，10kV配电线路微机保护测控装置，包括有人机交互及通信模块，人机交互及通信模块分别与保护模块、计量模块连接；人机交互及通信模块、保护模块、计量模块分别与电源模块连接。本技术的特点还在于：人机交互及通信模块，包括有单片机，单片机分别与以太网通信模块、RS485串口通信单元、GPRS通信模块、LCD液晶显示单元、按键设置单元及LED指示灯状态显示单元连接；单片机分别与保护模块、计量模块连接；单片机还与电源模块连接。保护模块，包括有通过SPI与单片机连接的DSP，DSP分别与光电隔离器、A/D采样电路连接，光电隔离器分别与开关量输入单元、开关量输出单元；A/D采样电路依次与保护信号调理电路、模拟量输出单元连接，模拟量输出单元与计量模块连接；DSP还通过导线与电源模块连接。DSP采用TMS320F28335浮点型DSP芯片；光电隔离器采用P781光电隔离器；A/D采样电路由两块AD7656型数模转化器组成。计量模块由连接在一起的测量信号调理电路及计量芯片组成；测量信号调理电路与模拟量输出单元连接；计量芯片通过SPI与单片机连接，计量芯片还通过导线与电源模块连接。单片机采用STM32F103VET6单片机；计量芯片采用ATT7022B多功能三相电能专用计量芯片。电源模块采用LH15-10C05系列的AC-DC开关电源模块。以太网通信模块内采用DM9000E以太网控制芯片；RS485串口通信单元采用MAX485系列收发器模块MAX485ESA。LCD液晶显示单元采用YB12864ZB系列中文图形液晶模块；按键设置单元采用74HC595D按键设置模块。LED指示灯状态显示单元内采用两片74HC595DLED驱动芯片。本技术的有益效果在于：(1)本技术10kV配电线路微机保护测控装置采用专门的计量模块，通过访问寄存器完成对计量芯片ATT7022B的配置，实现数据采集。(2)在本技术10kV配电线路微机保护测控装置中设置有保护模块，保护模块的独立性较强，人机交互及通信模块、计量模块出现故障时，不会影响保护模块的工作。(3)本技术10kV配电线路微机保护测控装置，解决了现有10kV配电网供电可靠性低的问题，能显著的提高用户的有效供电时间，更加精确的显示出配电线路的电压、电流、功率、频率、电能等电气量的实时测量值。附图说明图1是本技术10kV配电线路微机保护测控装置的结构示意图。图中，1.DSP，2.光电隔离器，3.开关量输入单元，4.开关量输出单元，5.保护信号调理电路，6.模拟量输出单元，7.A/D采样电路，8.电源模块，9.测量信号调理电路，10.计量芯片，11.以太网通信模块，12.RS485串口通信单元，13.单片机，14.GPRS通信模块，15.LCD液晶显示单元，16.按键设置单元，17.LED指示灯状态显示单元，18.保护模块，19.计量模块，20.人机交互及通信模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术10kV配电线路微机保护测控装置，其结构如图1所示，包括有人机交互及通信模块20，人机交互及通信模块20分别与保护模块18、计量模块19连接；人机交互及通信模块20、保护模块18、计量模块19分别与电源模块8连接。人机交互及通信模块20，如图1所示，包括有单片机13，单片机13分别与以太网通信模块11、RS485串口通信单元12、GPRS通信模块14、LCD液晶显示单元15、按键设置单元16及LED指示灯状态显示单元17连接；单片机13分别与保护模块18、计量模块19连接；单片机13还与电源模块8连接。人机交互及通信模块20通过以太网通信模块11、RS485串口通信单元12、GPRS通信模块14与外界进行信息交换；通过LCD液晶显示单元15及LED指示灯状态显示单元17来显示系统的运行状态；通过按键设置单元16来进行相应参数的设置和手动操作。单片机13采用STM32F103VET6单片机。整个人机交互及通信模块20的硬件部分以STM32F103VET6单片机为MCU，它是ARMCortex-M332位带有FPU单元的MCU，7个16位定时器，并配置有LCD控制器接口和以太网接口，9个通讯接口，外设丰富多样。以太网通信模块11内采用DAVICOM公司的DM9000E以太网控制芯片，该芯片不仅性能高、功耗低、应用简单，而且具有通用外部接口，支持IEEE802.3通信协议，能以高达10Mbps～100Mbps的速率传递信息包，且适用于工业环境下。RS485串口通信单元12内设置有485驱动芯片；采用低功耗工业级的MAX485系列收发器模块MAX485ESA，供电电压为3.3V，最大传输速度为10Mbit/s，最大波特率达115200bps。LCD液晶显示单元15采用YB12864ZB系列中文图形液晶模块，它是一款低功耗液晶，驱动电压+5V，提供4位/8位并行及串行接口，其特性主要由其内部设置的控制器ST7920决定。按键设置单元16采用74HC595D按键设置模块，它是一款具有8位锁存、8位串行输入、8位并行输出的LED驱动芯片，它在工作时通过串行数据输入端DS从单片机13接收一个十六进制的代码，再通过8位并行输出口给相应LED控制信号。由于8个LED指示灯要占用单片机13的8个I/O口，为了节省单片机13的I/O口资源；LED指示灯状态显示单元17内采用两片74HC595DLED驱动芯片，用来控制LED指示灯的显示。保护模块18，如图1所示，包括有与单片机13连接的DSP1，DSP1分别与光电隔离器2、A/D采样电路7连接，光电隔离器2分别与开关量输入单元3、开关量输出单元4；A/D采样电路7依次与保护信号调理电路5、模拟量输出单元6连接，模拟量输出单元6与本文档来自技高网...
【技术保护点】
10kV配电线路微机保护测控装置，其特征在于，包括有人机交互及通信模块(20)，所述人机交互及通信模块(20)分别与保护模块(18)、计量模块(19)连接；所述人机交互及通信模块(20)、保护模块(18)、计量模块(19)分别与电源模块(8)连接。
【技术特征摘要】
1.10kV配电线路微机保护测控装置，其特征在于，包括有人机交互及通信模块(20)，所述人机交互及通信模块(20)分别与保护模块(18)、计量模块(19)连接；所述人机交互及通信模块(20)、保护模块(18)、计量模块(19)分别与电源模块(8)连接。
2.根据权利要求1所述的10kV配电线路微机保护测控装置，其特征在于，所述人机交互及通信模块(20)，包括有单片机(13)，所述单片机(13)分别与以太网通信模块(11)、RS485串口通信单元(12)、GPRS通信模块(14)、LCD液晶显示单元(15)、按键设置单元(16)及LED指示灯状态显示单元(17)连接；
所述单片机(13)分别与保护模块(18)、计量模块(19)连接；
所述单片机(13)还与电源模块(8)连接。
3.根据权利要求1或2所述的10kV配电线路微机保护测控装置，其特征在于，所述保护模块(18)，包括有通过SPI与单片机(13)连接的DSP(1)，所述DSP(1)分别与光电隔离器(2)、A/D采样电路(7)连接，所述光电隔离器(2)分别与开关量输入单元(3)、开关量输出单元(4)；
所述A/D采样电路(7)依次与保护信号调理电路(5)、模拟量输出单元(6)连接，所述模拟量输出单元(6)与计量模块(19)连接；
所述DSP(1)还通过导线与电源模块(8)连接。
4.根据权利要求3所述的10kV配电线路微机保护测控装置，其特征在于，所述DSP(1)采用TMS320F28335浮点型DSP芯片；
所述光电隔离器(2)采用P781光电隔离器...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄新波，遵明伟，朱海涛，朱永灿，王岩妹，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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