一种智能直流保护装置及保护方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能直流保护装置，包括核心微机单元和CPLD芯片，CPLD芯片上还连接有CAN接口、RS485接口、光纤口、继电器和输入电路；核心微机单元处理从分流器采样的主回路电流信号并进行运算，同时处理主回路电压信号并进行运算，在主回路满足故障动作条件时计算后得到的动作信号输出；CPLD芯片接收核心微机单元输出的动作信号，并根据动作信号发出控制信号；本发明专利技术还公开了一种智能直流保护装置的保护方法；本发明专利技术用一片CPLD芯片实现仲裁电路，这样能简化硬件设计，提高整个电路的可靠性。本发明专利技术具有良好的抗电磁干扰性能、可靠性高，特别适合应用在可靠性要求高的微机系统中，如船用直流电力系统。

An intelligent DC protection device and protection method

The invention discloses an intelligent DC protection device, comprising a core microcomputer unit and CPLD chip, CPLD chip is also connected with a CAN interface, RS485 interface, optical fiber port, relay and input circuit; the core microcomputer processing unit main circuit current signal from the shunt sampling and in operation at the same time, the main voltage and signal processing operation, action signal output is calculated in the main loop to meet fault operation conditions after the action; signal CPLD receiver chip microcomputer core unit output, and generates a control signal according to the signal of the action; the invention also discloses a protection method of Intelligent DC protection device; the invention uses a CPLD chip to realize such arbitration circuit. To simplify the hardware design, improve the reliability of the whole circuit. The invention has good electromagnetic interference resistance and high reliability, and is especially suitable for application in high reliability microcomputer system, such as marine DC power system.

【技术实现步骤摘要】
一种智能直流保护装置及保护方法
本专利技术属于电气
，是一种电力系统微机保护装置，具体涉及一种智能直流保护装置，以及其保护方法。
技术介绍
直流断路器是直流电力系统中一种重要的电气开关。当回路出现过流、短路等故障时，它能自动断开回路，对回路及设备起到保护作用。通常直流电力系统中控制断路器用保护装置主要是单CPU为核心的方案。随着电力系统可靠性要求越来越高，特别是在船用电力系统这种使用环境又很恶劣的重要场合，对可靠性指标要求就非常高，常规直流断路器保护装置已无法满足需要。硬件冗余主要用在高可靠性场合，分为被动硬件冗余和主动硬件冗余。被动硬件冗余又称为静态硬件冗余，它应用了故障掩蔽的概念，即是指冗余结构并不随故障情况变化的冗余形式，通常采用的结构是三模冗余和二模冗余结构。主动硬件冗余又称为动态硬件冗余，主要采用重组技术，它是通过故障检测、故障定位及故障恢复来达到容错的一种技术。主动硬件冗余的形式有双机比较、备用替换和成对备用。目前直流电力系统保护主要是电流保护，电流结合电压的综合保护尚未得到应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术的不足，设计一种智能直流保护装置及保护方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能直流保护装置，其特征在于：包括核心微机单元，处理从分流器采样的主回路电流信号并进行运算，同时处理主回路电压信号并进行运算，在主回路满足故障动作条件时计算后得到的动作信号输出；CPLD芯片（7），接收核心微机单元输出的动作信号，并根据动作信号发出控制信号；继电器（11）和光纤口（10），CPLD芯片（7）发出的控制信号经继电器（11）接通分励脱扣器回路使断路器动作，分断主回路，CPLD芯片（7）发出的控制信号经光纤口（10）接通快速脱扣器回路使断路器动作，分断主回路；CAN接口（8）和RS485接口（9），通过CAN总线与上位机通信，通过RS485总线和触摸屏通信；所述的核心微机单元与C...

【技术特征摘要】
1.一种智能直流保护装置，其特征在于：包括核心微机单元，处理从分流器采样的主回路电流信号并进行运算，同时处理主回路电压信号并进行运算，在主回路满足故障动作条件时计算后得到的动作信号输出；CPLD芯片（7），接收核心微机单元输出的动作信号，并根据动作信号发出控制信号；继电器（11）和光纤口（10），CPLD芯片（7）发出的控制信号经继电器（11）接通分励脱扣器回路使断路器动作，分断主回路，CPLD芯片（7）发出的控制信号经光纤口（10）接通快速脱扣器回路使断路器动作，分断主回路；CAN接口（8）和RS485接口（9），通过CAN总线与上位机通信，通过RS485总线和触摸屏通信；所述的核心微机单元与CPLD芯片（7）连接，所述的CPLD芯片（7）上还连接有CAN接口（8）、RS485接口（9）、光纤口（10）、继电器（11）和输入电路（12）；所述的核心微机单元包括分别连接在CPLD芯片（7）上的第一DSP处理器（1）和第二DSP处理器（2），所述的第一DSP处理器（1）和第二DSP处理器（2）上分别对应连接有第一AD采样模块（3）和第二AD采样模块（4）以及用于存放断路器参数的第一EEPROM存储器（5）和第二EEPROM存储器（6），所述的第一AD采样模块（3）和第二AD采样模块（4）均与隔离变送器相连接；所述的第一DSP处理器（1）和第二DSP处理器（2）均使用SPI接口扩展串行第一EEPROM存储器（5）和第二EEPROM存储器（6）；所述的第一DSP处理器（1）和第二DSP处理器（2）对连接的第一AD采样模块（3）和第二AD采样模块（4）以及第一EEPROM存储器（5）和第二EEPROM存储器（6）进行自检，输出自检信号ERR。2.根据权利要求1所述的一种智能直流保护装置，其特征在于，所述的CPLD芯片（7）包括与门电路、监控电路、逻辑控制电路以及与第一DSP处理器（1）和第二DSP处理器（2）对应连接的第一选择开关K1和第二选择开关K2；所述的监控电路接收DSP处理器发送的心跳信号HTI，输出信号HTO给逻辑控制电路；所述的逻辑控制电路接收DSP处理器向它发送的自检信号ERR、监控电路输出信号HTO和MANUAL信号，输出信号控制第一选择开关K1和第二选择开关K2动作、输出复位信号RSTN给DSP处理器或者发出报警信号ALARM；第一选择开关K1和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：包涌泉，王小进，乔卿阳，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42