TLP631系列DSP微机综合保护测控装置
基于DSP的电力综合保护测控装置的抗干扰设计
中图分类号 ： Ｍ ６ Ｔ ７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ （０ ７１ — １ ５ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ ０ ）０ ０ ３ － ２
由于 电力微机保护和测控装置 在强电磁环境 中长期 连续 工作 ， 所受到的干扰 比较严重。 若不能及时处理 ， 可能使保护装
措施 。 以 Ｄ Ｐ Ｃ Ｕ Ｃ Ｌ 在 Ｓ ＋ Ｐ ＋ Ｐ Ｄ的综合保护测控系统中（ 系统框 图
见 图 １ 不仅采用 了传统 的抗 干扰措施 ， ） 还针对 具体系统 的设
计 特 点 提 出了 以下 的抗 干 扰 措 施 。
置 出现误动或拒动 ， 甚至造成重大 电力事故。传 统的保 护和测
反射和信号的延时 ， 多点接地造成 的电位差干扰等。总的来说
干扰源 多种多样 ， 所有可能对保护装置正常工作造成不利影 响 的无用信号且由电气干扰引起的称为 电气干扰。 电气干扰对 于
屏蔽层 良好接地是必 不可少 的， 接地电阻越小越好 ， 一般要求
小于 ２ ｎ。整个装置 系统按浮地方式 ， 即装 置的零电位线与大 地（ 机壳 ） 严格隔离 ， 并加 良好 的屏蔽。
Ｆ 来 的 ｒ ｒ 电 压 输 入
Ｃ Ｔ来 的 电流 输 入
１ 干扰 源
电力微 机保护和测控装 置的干扰源入侵无固定途径 ， 但是 可归纳为外部和 内部干扰两类 。 外部干扰主要是 高压系统直流 回路操 作线路雷电感应 以及故障引起 的浪涌干扰 ， 内部 干扰源 是指系统结构布局和生 产工艺等决定 的干扰 ， 主要由杂散电容 和杂散电感结合引起的不 同信号 的感应 ， 长线路传输 造成波的
２１２ 有 效 的 隔 离措 施 ．．
利用DSP处理器研制电力保护装置
２ 继 电保 护 的趋 势展 望 继 电保护技术未来 的发展趋势是向计算机化 ，网络化 ， 智能化 ，保 护、 控制 、测量 和数据通信一体化发展 。
随着计算机硬件 的迅猛发展 ，微机保 护硬件也在不断进步。现在以 ３ 位数字信 号处理器 （ Ｓ ） ２ Ｄ Ｐ 为基础的保护、控制 、测量一体化微机装 置已经研制成功并广泛地投入使用 。采用３＂ ２￣微机芯片不仅仅在精度上 ｆ 有很大的提高 ，更重要的是 ３１ 微机芯片具有很高 的集成度 ， ２． ￣ 很高 的工 作频率和计算速度 ，很大的寻址空间 ，丰富的指令系统和较多的输人输
一
出接 口。电力 系统对微机保 护的要求不 断提高 ，除 了保 护的基本功能 外 ，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间 ，快速的数据处理 能力 ， 强大 的通信功能 ，与其它保护 ，控制装置 和调度联网以共享全系 统数据、信息和 网络资源的能力 ，这就要求微机保护装置具 有相 当于一 台Ｐ 机 的功能。现在 ，同微机保 护装置大小相似 的工控 机在功能 、速 Ｃ 度、存储容量和可靠性 等方面 已得到了巨大的发展 ，成本大大降低 ，因 此用成套工控机来做继电保护硬件装置的时机 已经成熟 ，这将是微机保 护未来 的发展方 向之一 。同时微机保护装置的网络化可大大提高继 电保 护的性能 ，这也是微机保 护发展 的必然趋势。 目 ，为 了测量 、保护和 前 控制的需要 ，这种分层分散式 的 自动化系统也将是变 电站综合 自动化系 统的发展趋势。 近年来 ，人工智能如神经网络、遗传算法 、进化规划、模糊逻辑等 在电力 系统各个领域都得 到了应用 ，在继电保护领域应用的研究也 已经 开始 自 适应继 电保护是２ｔ纪８年代 提出的研究课题 。 ｏｌ Ｏ ｔ 其基本思想是 利用各种数字信号处理方法 、数学分析工具和人工智能技术 ， 获得合适 的有关 系统运行方式、系统故障 睛况等方面的信息 ，对保护动作定值和 特 陛等进行 自适应的调整 ， 对故障类型 自动诊 断，用适 当的处理方式对 故障系统采取措施 ，从 而提高保护的动作性能。可 以预见 ，人工智能技 术在继 电保护领域必将会得到越来越广泛的应用 ，以解决用常规方法难
微机综合保护装置调试报告6
用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰实用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰用途：聚苯硫醚6KV厂变高压柜保护装置实验人员：高秀风试验负责人王建军审核丁玉峰。
基于DSP的配电变压器综合测控装置
基于DSP的配电变压器综合测控装置
朱士豪;刘建戈
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2007(000)010
【摘要】介绍了基于DSP的配电变压器综合测控装置的研制方案及其系统硬件构成、接口电路以及软件设计的实现.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】朱士豪;刘建戈
【作者单位】江苏省金湖县供电公司,江苏,金湖,211600;江苏省金湖县供电公司,江苏,金湖,211600
【正文语种】中文
【中图分类】TM4
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基于DSP的智能型电机综合保护器的设计
基于DSP的智能型电机综合保护器的设计
姚剑敏
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2006(000)010
【摘要】设计并实现了一种智能型电机综合保护器,介绍了基于DSP的硬件系统以及用C语言编写的软件系统.设计中采用数字方法建立电动机的发热模型,对电动机提供准确的过热保护,并具有接地保护、低压保护、断线监测等各种数字化保护监测功能.实验及现场使用结果表明,该电机保护器具有保护功能完善、运行可靠、操作方便的优点,并可基于Modbus@RTU协议进行远程联网,有着广阔的应用前景.【总页数】2页(P48-49)
【作者】姚剑敏
【作者单位】北京理工大学信息科学技术学院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TM3
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基于DSP的微机保护综合实验装置设计
０引言与传统的继电保护装置相比，微机保护装置由于其在性能和可维护性方面的巨大优势得到了越来越广泛的应用［１］。
尤其是近年来，随着计算机硬件尤其是数字信号处理器（ＤＳＰ）技术的迅猛发展，微机保护技术得到了硬件方面的有力支持，性能进一步提高。
目前的微机保护装置运算速度越来越快，可靠性越来越高，维护调试更加方便，灵活性更大，经济性越来越好［２］。
目前，我国的继电保护装置正经历着大规模的微机化改造，电力系统保护装置的全面微机化已经是一个不可逆转的潮流。
然而，由于应用于现场的微机保护装置种类繁多、功能各异，而且成本都相对较高，因此，如何尽快熟悉各种微机保护装置的原理和操作成为运行人员以及高等院校相关专业师生的一大难题。
目前，微机保护实验培训装置的解决方案都比较复杂，而且其结构与实际微机保护装置有很大差距，虽然可以完成各种保护功能与操作的演示，但由于其软件系统复杂，用户很难在其硬件平台上进行底层软件的开发与测试等操作［３－５］。
文中提出了一种通用化硬件平台＋软件在线更新的设计方法，采用３２位的高性能ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２作为主处理器，设计了一套可以实现包括多种保护功能的综合实验装置，并且将每种保护与监控软件独立成模块。
通过下载不同的软件，可以实现目前常用的多种保护功能，从而为解决电力系统微机保护实验和培训问题提供了一条新思路。
同时，由于各模块功能相对独立和单一，在硬件驱动函数模板的基础上，用户可以比较容易地进行新功能代码的编写和测试，从而大大拓展了其应用范围。
１装置整体方案设计装置的整体硬件结构采用目前主流微机保护装置的结构形式，并且尽量通用化和模块化。
硬件部分包括保护模块、监控模块、开入／开出模块、模拟量输入模块和电源模块５大部分。
各模块之间通过光电隔离或串行通信线连接，互相之间尽量减少直接的电气联系，同时，由于采用的ＤＳＰ芯片片上有丰富的外设资源，因此大幅减少了片外资源的扩展，从而提高了系统的可靠性和抗干扰能力［６］。
基于DSP的配电变压器综合测控装置
１３ 数据存取 ．
测控装置记录的各种事件、极限、整点数据按月形 成文件，存在装置的数据 区中，可以通过 Ｕ盘、抄表器 或联网的方式将数据读 出，送入后台机进行分析 。整点
数据 记 录是 一 种持 续性 数 据记 录 ， 整点 记 录 的数 据 可 以
状 态下， 同时也是配 电 自动 化系统 的一个 重要组成部
维普资讯
变压 器技 术
基于 Ｄ Ｐ的配 电变压器综合测控装置 Ｓ
朱士 豪 ， 刘建 戈
（ 江苏省金 湖县 供 电公 司，江苏 金湖 ２ １０ ） １６ ０ Ｓ ［ 摘要］ 介 绍 了基于 Ｄ Ｐ的配 电变压 器综合测控 装置的研制方案及其 系统硬件构成 、接 口电路 以及软件设计的
收稿 日期 ： ０ ７ ０ — ８ ２ ０ —６２
２ 硬 件 电路
硬件系统的结构如图 １ 所示。
作 者 简介 ： 朱士 豪 （９ ５ ） 男 ， 级 技 师 ， １ ６一， 高 主要 从 事 配 电 网络
的运 行 和 检 修 管理 ；
刘 建 戈 （９ ４） 男， 程 硕 士 ， 程 师 ， 要 从 事 电 力 系统 自 １７ 一， 工 工 主
行。通信规约有部颁 Ｃ Ｔ Ｅ 一７ —Ｏ 和 Ｄ Ｐ ．。 Ｄ 、ＩＣ ８ ０ １ ３ Ｎ ３０
１２ 保护功能 ．
在 配电发生断相 、过负荷 、温度 过高等异 常工况 时，形成现场异常报警信 息和记录上报 的故 障事项信
息 。当故 障 危及 到 配 电安 全运 行 时 ，根 据预 先 设 置 的要 求 ， 由测控装 置跳 开相 应 的低压 开 关或 柱上 开 关 。
实现 。 ＭＳ ２ Ｌ ２ １ Ｂ 关键 词 配 电 变压 器 测 控 装 置 Ｔ ３ ０ Ｆ ８ ２ ＵＳ
基于dsp的线路微机保护装置与其算法的分析
南京航空航天大学硕士学位论文V图表清单图2. 1微机保护系统硬件示意框图 (8)图2. 2四级流水线操作 (9)图2. 3 A/D 转换模块电路 (13)图2. 4开关量输入电路 (13)图2. 5传统开关量输出电路 (14)图2. 6 TMS320LF2407与MC33291接口电路 (15)图2. 7 RS232通讯接口电路 (16)图2. 8 RS485通讯接口电路 (17)图2. 9TMS320LF2407与CAN 驱动接口电路 (18)图2. 10通讯界面 (19)图3. 1短时傅里叶变换示意图..........................................................................22 图3. 2时间-频率窗12(0)a a << (25)图3. 3一维信号的小波分解与重构过程 (28)图4. 1 Morlet 复小波的波形图 (35)图4. 2 Morlet 小波时域、频域图 (36)图4. 3改进前和改进后的Morlet 小波函数时域波形及频谱 (38)图4. 4合成信号及其小波分析 (41)图4. 5仿真信号时域图及频谱图 (42)图4. 6改进前的Morlet 复小波函数（实部）不同尺度时的频域波形 (43)图4. 7改进前的Morlet 复小波函数提取的子频段信号时域图(f =50Hz) (43)图4. 8改进后的Morlet 复小波函数（实部）不同尺度时的频域波形 (44)图4. 9改进后的Morlet 复小波函数提取的子频段信号时域图(f =50Hz).......45 图4. 10改进前的Morlet 复小波函数提取的子频段信号时域图(频偏：f =45Hz)......................................................................................................................47 图4. 11改进后的Morlet 复小波函数提取的子频段信号时域图(频偏：f =45Hz)......................................................................................................................47 图4. 12分数次谐波存在时改进前的Morlet 复小波函数提取的子频段信号时域图(f =50Hz)................................................................................................50 图4. 13分数次谐波存在时改进后的Morlet 复小波函数提取的子频段信号时域图(f =50Hz) (51)基于DSP的线路微机保护装置及其算法的研究VI 图4.14基于小波分析的微机保护算法子程序流程图 (54)图4. 15改进后的Morlet复小波分析实验运行结果 (56)表4. 1三种算法的基波以及各次谐波幅值计算结果(f=50Hz) (45)表4. 2三种算法的基波以及各次谐波相位计算结果(f=50Hz) (45)表4. 3频偏时三种算法的基波以及各次谐波幅值计算结果(f=45Hz) (48)表4. 4频偏时三种算法的基波以及各次谐波相位计算结果(f=45Hz) (48)表 4. 5分数次谐波存在时三种算法的基波以及各次谐波幅值计算结果(f=50Hz) (51)表 4. 6分数次谐波存在时三种算法的基波以及各次谐波相位计算结果(f=50Hz) (51)承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
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TLP631系列DSP微机综合保护测控装置
一、概述
TLP631 系列DSP微机综合保护测控装置是集最新的DSP数字信号处理技术、计算机技术、应用电子技术、电力自动化技术、通讯技术等多种高新技术为一体的新一代高端DSP变电站自动化产品。
它具有保护、测量、控制、监测、通讯等多种功能，是电力系统自动化的基础硬件装置，同时也是构成智能化开关柜的理想电器元件。
该装置不仅功能强大、配置灵活、界面友好、使用维护方便，而且装置的抗干扰性极强，性能稳定可靠，可广泛应用于110KV及以下电压等级的变电站自动化系统中。
二、产品特点
1、采用德州仪器公司的32位浮点DSP处理器，16位A/D采样，每周
波采样96点，谐波处理能力强、计算速度快、精度高，测量精度达到0.2级，保护精度达到1.5级,无延时保护出口时间达到25ms以内；
2、保护状态通过面板LED指示灯指示，一目了然，简单实用；
3、具有极高可靠性。
元件采用工业级CMOS芯片，在机箱设计、电源
设计、电路设计上总体考虑电磁兼容性，具有极强的抗干扰能力。
4、保护和测量完全分开设计，独立采集运算，这样既可提高测量精度，
又可保证保护动作的可靠性；
5、整个保护装置结构采用后插拔式结构，各插件采用可锁接头，避免
了接插不良，同时方便运行维护，更换时间短，缩短故障停电时间；
6、友好的人机界面，全中文傻瓜式菜单，可同屏显示保护测控对象接
线图形、开关状态、测量数据、保护定值及事件记录信息；
7、具有16路开入、9路开出，开入量可自由定义，有源/无源开入可
直接接入，有源触点不需要经光隔离端子，给用户节约了成本；
8、具有双通讯口，两个通讯口相互独立，可支持双网通讯，提高了通
讯可靠性；
9、具有事件记录功能。
可记录180条事件，自动记录事件发生的时间、
类型及动作值。
事件记录分辨率小于1ms,操作事件、告警事件、故障事件分别独立记录，方便查询和管理，并且掉电不丢失；
10、完善的自检体系，包括对RAM 、ROM 、RELAY 、AD 通道、定值及测量
通道进行检测；
11、具有完整的操作回路，设置独立的保护、遥控出口，使得权责分明。
三、产品命名规则
TLP631 系列DSP 微机综合保护测控装置命名规则如下： 例子：TLP631L-1
T L P 6 3 1 -
L 线路保护
C 电容器保护T 变压器保护M 电动机保护G 发电机保护R 测控装置V VQC 装置S 同期装置P PT 保护X 通讯管理机
数字1~9，代表该系列的不同功能
“21”代表110kV 以上电压等级系统“31”代表110kV 及以下电压等级系统“41”代表10kV 、6kV 电压等级系统
“51”代表400V 电压等级系统
“6”代表变电站及小电厂综合自动化系统
陕西天利自动化设备有限公司保护（TLProtection)
B 备自投装置
各字母和数字代表意思如下：
字母“TL ”—为陕西天利自动化设备有限公司简写拼音字母； 字母“P ”—表示保护类产品；
数字“6”代表该保护装置适用于变电站及小型电厂的综合自动化系统； 数字“31”代表该保护装置适用的电压等级为110kV 及以下电压等级的系统； 字母“L ”代表线路保护测控装置； 数字“1”代表该系列的不同功能
四、主要功能
1、TLP631L线路保护测控装置
4、TLP631C电容器保护测控装置。