新型数字式高压保护装置硬件平台设计

发布日期:[08-07-27 11:08:14] 浏览人次:[]

中;最后逻辑控制单元采用最新数据执行所有的逻辑控制。
通过这样的平台设计和任务分配,在大幅度提高采样频率的同时,能够保证保护软件功能在一个采样间隔执行一遍,从而真正实现了电力系统状态的实时检测,最终提高了保护装置的整体性能。

3 平台在高压线路保护中的应用

此硬件平台系统丰富的硬件资源和冗余设计符合当今各保护装置硬件平台统一的设计思想,满足于各种高压保护产品开发。为检测此平台系统的可行性,以及其各方面的性能指标,我们以高压线路保护装置(DF3621)的实际开发经历来加以说明。
DF3621适用于220kV~500kV输电线路,包括纵联距离构成的全线速动主保护,三段式相间距离和接地距离及四段灵敏段和两段不灵敏段的零序方向保护构成的后备保护,并可配备综合自动重合闸功能。在硬件分配上具有创新特色:
整套装置保护采用两块完全一样的保护插件I和II双重配置,即主、后备保护集成于一体。重合闸采用单独保护插件III来实现。这样配置既保证了现有高压线路保护装置中的启动采用三取二方式的优点,又能够保证最大程度上的热备用,即使插件I和II之一因故退出后,仍具备完整的保护功能。
由于硬件平台运算能力的极大提高,以及外围存储器件空间的富裕,DF3621采用面向对象模块化编程,对各功能子模块实行封装,逻辑控制MPU仅能访问模块的接口信息,确保了整体可靠性。为提高装置对系统状态实时检测能力,以及满足某些智能算法和逻辑控制的要求,装置模拟通道采用2000Hz的采样速率。另外,为了便于分析保护的动作行为,保护故障处理程序采用透明化报告机制,能够实现各功能模块的状态跟踪,为故障后保护动作行为分析提供了有利信息。
此线路保护装置已经顺利通过电磁兼容测试,RTDS数字动模和传统动模测试,表明此硬件平台系统的各项指标能够满足于高压保护装置的要求。

4 结语

本文提出了一套适合于高压保护装置的新型的运算单元加逻辑控制单元的硬件平台系统,该系统既充分发挥了DSP适于各种数据处理的功能,又充分发挥MPU丰富的I/O引脚和强大逻辑控制能力的特点,为保护产品模块化设计、采用高级语言,以及引入实时操作系统提供了必要的硬件基础。本文就此平台系统的设计思想、各功能区部件的选择和实现,以及整体组织方式给予了详细阐述,并在此基础上给出了此平台的应用实例。
总结微机保护装置开发、设计的成功经验,我们深刻感受到,适应时代、技术等方面不断发展的需求,在继承传统产品优点的基础上,研制和开发新型的硬件平台系统是必要的。在保证可靠性、快速性、稳定性等原则的前提下,提供更丰富的硬件资源,使保护装置开发中的先进保护原理以及更高要求的实现不再受硬件条件的限制、满足各种保护装置的开发、为维护和升级提供了极大便利。

参考文献:
1. 易永辉,赵志华,薛玉龙(Yi Yonghui,Zhao Zhihua, Xue Yulong)等. 一种新型的继电保护软硬件平台( A New Software and Hardware Frame of Relay Protection). 继电器(Relay ), 2002(6), Vol.30, No.6,26-28
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3. 由欣, 唐诚, 刘建飞等(You Xin, Tang Cheng,Liu Jianfei) 实用微机保护装置可靠性分析与研究(Analysis and Research on Reliability of Applied Microprocessor_Based Protection). 电力自动化设备(Electric Power Automation Equipments), 2002(3), Vol.22, No.3,5-7
4. 张振华, 许振宇, 张月品等(Zhang Zhenhua, Xu Zhenyu, Zhang Y

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