局域電網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電網(wǎng)監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路的狀態(tài)直接決定著整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，輸電線路微氣象參數(shù)的實時監(jiān)測能夠為電網(wǎng)正常調(diào)度、以及自然災(zāi)害預(yù)測和控制提供必要的現(xiàn)場信息。輸電線路是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵元件之一。為了安全、穩(wěn)定地運行，調(diào)度系統(tǒng)往往會收集輸電線路的電氣參數(shù)和運行工況參數(shù)(如輸電線的型號、排列方式，以及其上的潮流分布信息等)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。在電力系統(tǒng)的研究成果中，更多的是關(guān)注潮流優(yōu)化、系統(tǒng)故障和系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，而在氣象條件對輸電線路的影響方面的研究相對不足。
[0003]我國是輸電線路自然災(zāi)害嚴(yán)重的國家之一，雨雪冰凍天氣造成的線路覆冰問題一直沒有得到很好的解決，而線路覆冰對電網(wǎng)的破壞很大。要預(yù)測和控制這些自然災(zāi)害，只有輸電線路的電氣運行參數(shù)是不夠的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，對電網(wǎng)進(jìn)行評估積極排除風(fēng)險。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括DSP芯片TMS320VC33、CPLD芯片i spLSI2032A、QBE620-P16壓力變送器、PtlOO鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器，所述QBE620-P16壓力變送器、PtlOO鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器分別與所述DSP芯片TMS320VC33連接，所述DSP 芯片 TMS320VC33 與所述 CPLD 芯片 ispLSI2032A 連接。
[0006]優(yōu)選地，所述DSP芯片TMS320VC33與IXD芯片數(shù)據(jù)通信，IXD芯片采用型號為SC16C750B芯片，所述IXD芯片由驅(qū)動芯片MAX3232進(jìn)行驅(qū)動。
[0007]優(yōu)選地，所述DSP芯片TMS320VC33采用TI公司的雙電源應(yīng)用芯片TPS767D318，其外圍I/O工作電壓DVDD為3.3V，而其核心的工作電壓CVDD為1.8V。
[0008]優(yōu)選地，所述DSP芯片TMS320VC33采用肖特基限位整流器DL5817來安全保證上電過程中CVDD端電壓不能超過DVDD端電壓0.6V。
[0009]優(yōu)選地，所述芯片TPS767D318的電壓輸出端均接有電容，用于處理電壓輸出起始階段非常大的暫態(tài)電流，以免燒壞VC33。
[0010]有益效果:本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境溫度、大氣壓力、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)的多通道采集、數(shù)據(jù)處理、自然災(zāi)害預(yù)警等功能，對提高輸電線路乃至整個電網(wǎng)的安全可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。這些參數(shù)皆與輸電線路覆冰預(yù)測、脫冰跳躍、風(fēng)舞及控制等緊密相關(guān)，可以向調(diào)度中心提供線路現(xiàn)場的詳細(xì)信息。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的組成框圖；
[0012]圖2是本發(fā)明中DSP芯片TMS320VC33與IXD芯片數(shù)據(jù)通信原理圖；
[0013]圖3是本發(fā)明中DSP芯片TMS320VC33電源電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及較佳實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。如圖1所示，一種局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，包括DSP芯片TMS320VC33、CPLD芯片ispLSI2032A、QBE620-P16壓力變送器、PtlOO鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器，所述QBE620-P16壓力變送器、PtlOO鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器分別與所述DSP芯片TMS320VC33連接，所述DSP芯片TMS320VC33與所述CPLD芯片ispLSI2032A連接。該裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置以及外圍的測量傳感器和變送器。數(shù)據(jù)采集裝置選用TI公司的DSP芯片TMS320VC33 (簡稱VC33)。它具有豐富的指令系統(tǒng)、哈佛總線結(jié)構(gòu)、高速數(shù)據(jù)處理能力。
[0015]地址譯碼和時序控制電路由CPLD實現(xiàn)，用于協(xié)調(diào)硬件各部分之間的工作。Lattice公司的CPLD芯片ispLSI2032A具有在系統(tǒng)可編程能力和在系統(tǒng)診斷能力，可以實現(xiàn)硬件功能的軟件在線修改，簡化硬件設(shè)計，提高硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由它實現(xiàn)所有擴(kuò)展設(shè)備的地址譯碼功能、外部存儲器訪問等待狀態(tài)信號，以及其他DSP與外設(shè)的訪問定時信號的產(chǎn)生，并擴(kuò)展出幾個數(shù)字I/O 口。采用CPLD實現(xiàn)VC33與外設(shè)之間的控制信號，具有時序嚴(yán)格、穩(wěn)定可靠的特點。
[0016]如圖3所示，所述DSP芯片TMS320VC33與IXD芯片數(shù)據(jù)通信，IXD芯片采用型號為SC16C750B芯片，所述IXD芯片由驅(qū)動芯片MAX3232進(jìn)行驅(qū)動。VC33與PC機、IXD之間的通信符合串口通信規(guī)約RS232，其物理接口皆由。EXAR公司的UART芯片ST16C550加上一片Maxim公司的RS232接口驅(qū)動芯片MAX3232擴(kuò)展而來，工作模式為查詢式。實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在運行時總要進(jìn)行人機交互(包括在LCD上顯示運行狀態(tài)、設(shè)置運行參數(shù)等)，因此還必須設(shè)計鍵盤接口。本文選用I片東芝公司的82C79芯片完成4X4鍵盤矩陣的掃描。82C79的工作模式設(shè)置為譯碼掃描鍵盤工作方式，并占有VC33的INT2中斷。當(dāng)有按鍵動作時，82C79產(chǎn)生中斷信號給VC33，VC33調(diào)用鍵盤掃描程序讀取所按鍵的編碼。
[0017]如圖3所示，所述DSP芯片TMS320VC33采用TI公司的雙電源應(yīng)用芯片TPS767D318，其外圍I/O工作電壓DVDD為3.3V，而其核心的工作電壓CVDD為1.8V。所述DSP芯片TMS320VC33采用肖特基限位整流器DL5817來安全保證上電過程中CVDD端電壓不能超過DVDD端電壓0.6V。
[0018]所述芯片TPS767D318的電壓輸出端均接有電容，用于處理電壓輸出起始階段非常大的暫態(tài)電流，以免燒壞VC33。
[0019]大氣壓力測量栗的工質(zhì)壓力、水壓力到電壓信號的轉(zhuǎn)換由Siemens公司的QBE620-P16壓力變送器實現(xiàn)。QBE620-P16既適用于氣體，也適用于液體，溫度工作范圍寬，適合輸電線路的惡劣運行現(xiàn)場。外加工作電壓范圍為DC18?33V，測量壓力范圍為O?232psi。測量信號輸出DCO?10V，經(jīng)有源濾波和抗混疊電路后輸入AD7874，由AD7874完成A/D轉(zhuǎn)換。一般認(rèn)為，壓力變送器的測量壓力與輸出直流信號之間的關(guān)系為線性變換，但實際上線性度并不為零。在壓力測量范圍較大時，由線性度引起的測量系統(tǒng)誤差不能忽略，應(yīng)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0020]熱電阻阻值必須轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號才能輸入A/D電路。XTR103為BURR-BROWN公司生產(chǎn)的以PtlOO熱敏電阻(或其他類型)為激勵、輸出4?20mA直流電流的高靈敏度變送器。其內(nèi)部集成的二階校正線性化電路能夠?qū)崿F(xiàn)PtlOO阻值到直流電流的線性轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、工廠自動化、SCADA等領(lǐng)域。精密電流/電壓轉(zhuǎn)換器RCV420實現(xiàn)直流電流到直流電壓的轉(zhuǎn)換。
[0021]風(fēng)速的測量關(guān)鍵是要把風(fēng)速參數(shù)轉(zhuǎn)換成能被A/D電路處理的電信號，由風(fēng)速/風(fēng)向傳感器來完成。本文選用風(fēng)速/風(fēng)向傳感器EA-V200，其風(fēng)速測量范圍為O?50m/s，輸出信號為抗干擾能力強的直流電流4?20mA。此直流信號由A/D電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再由VC33處理。風(fēng)向測量由EA-V200給出8個開關(guān)量輸入來表示不同的風(fēng)向。
[0022]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境溫度、大氣壓力、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)的多通道采集、數(shù)據(jù)處理、自然災(zāi)害預(yù)警等功能，對提高輸電線路乃至整個電網(wǎng)的安全可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。這些參數(shù)皆與輸電線路覆冰預(yù)測、脫冰跳躍、風(fēng)舞及控制等緊密相關(guān)，可以向調(diào)度中心提供線路現(xiàn)場的詳細(xì)信息。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括DSP芯片TMS320VC33、CPLD芯片ispLSI2032A、QBE620-P16壓力變送器、PtlOO鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器，所述QBE620-P16壓力變送器、PtlOO鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器分別與所述DSP芯片TMS320VC33連接，所述DSP芯片TMS320VC33與所述CPLD芯片ispLSI2032A 連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP芯片TMS320VC33與LCD芯片數(shù)據(jù)通信，LCD芯片采用型號為SC16C750B芯片，所述IXD芯片由驅(qū)動芯片MAX3232進(jìn)行驅(qū)動。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP芯片TMS320VC33采用TI公司的雙電源應(yīng)用芯片TPS767D318，其外圍I/O工作電壓DVDD為3.3V，而其核心的工作電壓CVDD為1.8V。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP芯片TMS320VC33采用肖特基限位整流器DL5817來安全保證上電過程中CVDD端電壓不能超過DVDD端電壓0.6V。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于:所述芯片TPS767D318的電壓輸出端均接有電容，用于處理電壓輸出起始階段非常大的暫態(tài)電流，以免燒壞VC33。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力電網(wǎng)監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種局域網(wǎng)實時安全風(fēng)險評估及智能化調(diào)度系統(tǒng)。包括DSP芯片TMS320VC33、CPLD芯片ispLSI2032A、QBE620-P16壓力變送器、Pt100鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器，所述QBE620-P16壓力變送器、Pt100鉑電阻溫度傳感器、風(fēng)速/風(fēng)向傳感器分別與所述DSP芯片TMS320VC33連接，所述DSP芯片TMS320VC33與所述CPLD芯片ispLSI2032A連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境溫度、大氣壓力、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)的多通道采集、數(shù)據(jù)處理、自然災(zāi)害預(yù)警等功能，對提高輸電線路乃至整個電網(wǎng)的安全可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN105119369
【申請?zhí)枴緾N201510415951
【發(fā)明人】朱自偉, 崔志銘, 李高林, 廖小明, 謝雅麗
【申請人】江西華強金源電氣有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月15日