专利名称：一种嵌入式电力故障录波分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力故障检测录波分析装置，尤其是一种基于DSP+ARM架构的高性能嵌入式电力故障录波分析装置，属于电力继电保护的二次电力设备领域。
背景技术：
电力故障录波分析装置是一种电力系统的二次设备，属于继电保护领域，其主要功能是记录并分析电网运行时的各类参数，及时判断发生的各种非正常事件(故障)，定性定量地给出各类常见电网运行故障，为快速分析处理电网事故、减少和预防各类故障和事故提供便利和帮助。目前国内对电力故障录波分析装置的研究开发已有多年的历史，但大多还是采用传统工控机+采集板卡的模式，但工控机毕竟是一种根据通用工业普遍需求设计的产品，用于电力故障录波分析装置虽然可以满足基本需求，但在性能、稳定性、扩展性等等方面很难满足各种实际的需求，近年来逐渐有不少厂家开始采用嵌入式技术开发新型电力故障录波分析装置，但其结构、功能和性能、采样率以及稳定性、易用性等方面都还存在各种各样的问题。近年来，随着数字化站的逐渐普及，传统模拟式电力故障录波分析装置虽然还是市场的主流需求，但数字化故障录波分析装置的需求越来越多，这是一个不可更改的趋势，传统的模拟式和数字式电力故障录波分析装置的结构差异比较大，基本都是两套班子进行研究开发，最终实现的也是两种完全不同的产品，极大地浪费了人力、物力和财力。由于标准的原因，早期的电力故障录波分析装置基本都不提供稳态数据处理。随着电力系统的发展，暂态数据之外对稳态数据里的需求越来越明显。目前市场上多数电力故障录波分析装置都可以提供稳态数据处理，但都需要额外的�？樽爸茫庵执砟Ｊ揭话愣宰爸玫脑萏荽砟芰Χ加薪洗蟮挠跋欤苍黾恿艘欢ǖ某杀荆恢指咝阅芎透咝约郾鹊慕饩龇绞骄统晌壳暗男枨�
发明内容
本发明设计开发了一种嵌入式电力故障录波分析装置。本发明针对目前的技术发展和需求，CPU�？椴捎肈SP+ARM，能兼容处理模拟化信号和数字化信号，并且在不添额外稳态数据记录的插件或�？榈那疤嵯拢墒迪侄栽萏莺臀忍莸募锹己痛怼１痉⒚魈峁┑募际醴桨肝恢智度胧降缌收下疾ǚ治鲎爸茫涮卣髟谟冢ń邮栈ジ衅鞣⒊龅牡缤藕诺男藕挪杉？�、使组成电网的工作站之间时间同步的同步�？椤⒎治黾锹妓龅缤藕诺腃PU�？�、和连接和传输的传输模块；所述信号采集模块包括采集模拟化信号的多个模拟量板、采集开关量信号的多个开关量板、和采集高频量或未知频率信号的高频采集板；所述CPU�？榘ㄖ骱诵哪？楹褪只诵哪？椋鲋骱诵哪？楹退鍪只诵哪？橥ü芟吡樱� 所述主核心�？楹退鍪只诵哪？榫葾RM和DSP组成；所述同步模块和所述信号采集模块通过所述连接�？橛胨鯟PU�？榱雍褪荽�。优选的是，所述的同步�？槲狦PS信号IO板。优选的是，主核心�？樯嫌卸ㄖ瞪柚�。优选的是，若所述的信号采集模块接收的为模拟化信号，所述主核心�？楦菟龆ㄖ瞪柚枚运龅哪Ｄ饣藕沤屑扑愫头治觯佣卸系缤欠翊嬖谝斐＃⒓锹几眯藕藕团卸辖峁蝗羲龅男藕挪杉？榻邮盏奈只藕牛鍪只诵哪？榻龅氖只藕糯虬赡Ｄ饣藕诺氖莞袷剑缓笸ü鲎芟叽涞剿鲋骱诵哪？椋鲋骱诵哪？楦菟龆ㄖ瞪柚枚源虬赡Ｄ饣藕诺氖莞袷降氖中藕沤屑扑愫头治觯佣卸系缤欠翊嬖谝斐＃⒓锹几眯藕藕团卸辖峁�。优选的是，所述主核心�？樯匣股栌形忍锹疾问苁凳奔锹嫉缤奈忍荩⒐龆４�。优选的是，还包括显示、调度、管理和存储所述电网信号和判断结果的后台机板，其通过以太网接收所述CPU�？榉⑺偷乃龅缤藕藕团卸辖峁�。本发明的有益效果为本发明针对目前的技术发展和需求，采用DSP+ARM双核结构，可同时支持传统的模拟化信号的处理和最新的数字化信号的处理。并且遵循DL/T553-94标准的要求对模拟数据进行处理，并且遵循IEC61850标准对数字化信号进行处理。本发明在CPU�？橥ü蕴佑牒筇ɑ逋ㄑ叮衾肓朔止げ煌南低匙槌刹糠郑苊饬舜车淖芟咄ㄑ斗绞降墓收系雍臀だ选⒗┱剐圆畹确矫娴奈侍猓欣谀壳暗姆植际阶橥枨�。本发明的CPU�？樘峁┝宋忍荽砉δ埽诓辉黾佣钔獠寮蚰？榈那榭鱿率迪至宋忍驮萏莸耐贝�。
图1为本发明所述的一种嵌入式电力故障录波分析装置的流程图。图2为本发明所述的CPU�？榈淖槌稍砜蛲�。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1 :在一种嵌入式电力故障录波分析装置以下为本发明在传统变电站中的应用。如图1 2所示，一种嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，包括接收互感器发出的电网信号的信号采集�？�、使组成电网的工作站之间时间同步的同步模块、分析记录所述电网信号的CPU�？�、和连接和传输的传输�？�。信号采集�？榘ú杉Ｄ饣藕诺娜瞿Ｄ饬堪澹扛隹亓堪宀杉�32路信号；采集开关量信号的三个开关量板，每个开关量板采集64路信号；和采集高频量或未知频率信号的高频采集板，高频采集板采集8路信号；CPU�？榘ㄖ骱诵哪？楹褪只诵哪？椋骱诵哪？楹褪只诵哪？橥ü芟吡樱恢骱诵哪？楹褪只诵哪？榫葾RM和DSP结构组成；同步�？槲狦PS信号IO板，其时间同步精度最高可到ns级；同步�？楹托藕挪杉？橥ü幽？橛隒PU模块连接和数据传输；主核心�？樯嫌卸ㄖ瞪柚煤臀忍锹疾问苁凳奔锹嫉缤奈忍荩⒐龆４�。模拟量板采集到模拟量互感器发出的模拟化信号，模拟量板将接收到的模拟化信号同步后传输到主核心�？椋骱诵哪？楦荻ㄖ瞪柚枚阅Ｄ饣藕沤屑扑愫头治觯佣卸系缤欠翊嬖谝斐＃⒓锹几眯藕藕团卸辖峁耸笔只诵哪？椴还ぷ�。若后台机板开启工作，则通过以太网与接收CPU�？榉⑺偷牡缤氖莺团卸辖�
果O本发明实现了数字化信号和模拟化信号同机处理的效果，同时在不增加额外插件或模块的情况下实现了稳态和暂态数据的同时记录。实施例2 :在一种嵌入式电力故障录波分析装置以下为本发明在数字化变电站中的应用。如图1 2所示，一种嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，包括接收互感器发出的电网信号的信号采集�？�、使组成电网的工作站之间时间同步的同步�？�、分析记录所述电网信号的CPU�？�、和连接和传输的传输�？�。信号采集�？榘ú杉Ｄ饣藕诺娜瞿Ｄ饬堪澹扛隹亓堪宀杉�32路信号；采集开关量信号的三个开关量板，每个开关量板采集64路信号；和采集高频量或未知频率信号的高频采集板，高频采集板采集8路信号；CPU模块包括主核心�？楹褪只诵哪？椋骱诵哪？楹褪只诵哪？橥ü芟吡樱恢骱诵哪？楹褪只诵哪？榫葾RM和DSP组成；同步�？槲狦PS信号IO板，其时间同步精度最高可达到ns级；同步�？楹托藕挪杉？橥ü幽？橛隒PU�？榱雍褪荽洌恢骱诵哪？樯嫌卸ㄖ瞪柚煤臀忍锹疾问苁凳奔锹嫉缤奈忍荩⒐龆４�。CPU�？橥ü饪诨蛲诮邮盏绞只ジ衅鞔涞氖只藕牛只诵哪？榻龅氖只藕糯虬赡Ｄ饣藕诺氖莞袷剑缓笸ü芟叽涞街骱诵哪？椋骱诵哪？楦荻ㄖ瞪柚枚源虬赡Ｄ饣藕诺氖莞袷降氖中藕沤屑扑愫头治觯佣卸系缤欠翊嬖谝斐＃⒓锹几眯藕藕团卸辖峁�。若后台机板开启工作，则通过以太网与接收CPU�？榉⑺偷牡缤氖莺团卸辖�
果O本发明的CPU模块为DSP+ARM双核结构，同时支持传统的模拟化信号的处理和最新的数字化信号的处理，同时在不增加额外插件或�？榈那榭鱿率迪至宋忍驮萏莸耐奔锹�。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.一种嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，包括:接收互感器发出的电网信号的信号采集模块、使组成电网的工作站之间时间同步的同步�？�、分析记录所述电网信号的CPU�？�、和连接和传输的传输模块； 所述信号采集�？榘ú杉Ｄ饣藕诺亩喔瞿Ｄ饬堪�、采集开关量信号的多个开关量板、和采集高频量或未知频率信号的高频采集板； 所述CPU�？榘ㄖ骱诵哪？楹褪只诵哪？椋鲋骱诵哪？楹退鍪只诵哪？橥ü芟吡樱� 所述主核心�？楹退鍪只诵哪？榫葾RM和DSP组成； 所述同步模块和所述信号采集�？橥ü隽幽？橛胨鯟PU模块连接和数据传输。
2.如权利要求1所述的嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，所述的同步模块为GPS信号IO板。
3.如权利要求1所述的嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，主核心�？樯嫌卸ㄖ瞪柚谩�
4.如权利要求3所述的嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于， 若所述的信号采集模块接收的为模拟化信号，所述主核心�？楦菟龆ㄖ瞪柚枚运龅哪Ｄ饣藕沤屑扑愫头治觯佣卸系缤欠翊嬖谝斐＃⒓锹几眯藕藕团卸辖峁�; 若所述的信号采集模块接收的为数字化信号，所述数字化核心�？榻龅氖只藕糯虬赡Ｄ饣藕诺氖莞袷剑缓笸ü鲎芟叽涞剿鲋骱诵哪？椋鲋骱诵哪？楦菟龆ㄖ瞪柚枚源虬赡Ｄ饣藕诺氖莞袷降氖中藕沤屑扑愫头治觯佣卸系缤欠翊嬖谝斐＃⒓锹几眯藕藕团卸辖峁�
5.如权利要求4所述的嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，所述主核心�？樯匣股栌形忍锹疾问苁凳奔锹嫉缤奈忍荩⒐龆４�。
6.如权利要求1所述的嵌入式电力故障录波分析装置，其特征在于，还包括:显示、调度、管理和存储所述电网信号和判断结果的后台机板，其通过以太网接收所述CPU模块发送的所述电网信号和判断结果。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式电力故障录波分析装置，包括接收互感器发出的电网信号的采集�？�、使组成电网的工作站之间时间同步的同步�？�、分析记录电网信号的CPU�？椤⒑土雍痛涞拇淠？椋徊杉？榘ǘ喔瞿Ｄ饬堪�、多个开关量板、和高频采集板；所述CPU�？榘ㄖ骱诵哪？楹褪只诵哪？椋骱诵哪？楹褪只诵哪？橥ü芟吡樱涣幽？榘ń涌谀？楹褪淙胧涑瞿？�。本发明可同时支持传统的模拟化信号的处理和最新的数字化信号的处理。同时本发明的CPU�？樘峁┝宋忍荽砉δ埽诓辉黾佣钔獠寮蚰？榈那榭鱿率迪至宋忍驮萏莸耐贝怼�
文档编号G01R31/08GK103076539SQ201210580868
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者崔小岗, 王一凡, 李宏强 申请人:广西宝恒电子科技有限公司
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