模拟串口通信在配网无通道故障检测中的应用

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1、2006年6月重庆大学学报(自然科学版)Jun．2006第29卷第6期JournalofChongqingUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．29No．6文章编号：1000—582X(2006)06—0058—05模拟串口通信在配网无通道故障检测中的应用刘子亚一，刘和平，周念成，刘钊(1．重庆机场集团有限公司机场管理部，重庆401120；2．重庆大学电气工程学院，重庆400030))摘要：分析总结了目前国内配电自动化技术的2种故障检测实现方式，即有通道和无通道的故障检测技术，讨论了其优缺点，在此基础上根据配电

2、自动化技术的发展方向和趋势，提出了一种故障检测不需要通信系统参与的，基于配电线路故障电压检测的新型Fru装置实现方案．在此方案中，为实现在无后备蓄电池的情况下完成故障电压检测，采用PIC微功耗单片机和具有强大数据处理功能的DSP芯片构成双CPU系统．为实现双CPU之间的数据交换，首次采用DSP芯片的普通I／O口来模拟串口(UART)，从而实现与PIC单片机之间的异步串行通信．此新型FTru装置通过了静态和动态模拟实验及其它相关测试，满足设计要托关键词：配电自动化；瞬时电压检测；模拟串口中图分类号：TM727文献标识码：A配电自动化技术是一项集计算

3、机技术、通信技术、开关重复动作次数，提高负荷转移和网络重构的合理控制技术和现代化设备管理于一体的综合信息管理系性并有效减少网络损耗；在通信中断的情况下，FrU检统，其目的是提高配电网的供电可靠性，改进电能质测到故障后，能够摆脱对主站系统的依赖，FTru直接处量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人理馈线故障，独立自主实现分合闸闭锁功能，完成故障员的劳动强度．隔离和负荷转移及网络重构功能J．，对配电自动化技术(DA)而言，其核心技术是故笔者根据这一思想，提出了一种不需要通信系统障检测、定位、故障区隔离和恢复非故障区的供电并实参与的，基于配电

4、线路故障电压检测的新型智能n．U现潮流的最优分布．通过近几年的实践；国内配电自动装置的实现方案，并详细讨论了FrU装置中故障电压化技术发展较快，实现形式多种多样，但大致可以分为检测器双CPU系统的通信解决方案及其软硬件设计2种模式：故障处理的集中控制方式和分布处理方式，方法．不管哪种方式，其中的故障检测又可分为有通道和无1新型FTu装置瞬时电压闭锁的基本原理通道的故障检测技术．从目前配电自动化实际改造效果来看，如果单纯采用某种方式的配电自动化技术，或图1为双电源供电系统图，CB1、CB2为断路器，多或少存在着一些不足与缺陷⋯．FD1⋯FD7为带有

5、电压型故障检测器的负荷开关，FD4为解决目前DA技术在生产实践中的不足和原理为环网点．FIM处负荷开关为常开状态，双电源供电系上的缺陷，依据国内的实际生产情况，文献[2]提出了统开环运行．现以图中FD1和FD2之间d1点发生永智能分布式馈线自动化技术(FA)．久性故障为例说明瞬时电压闭锁的基本原理．作为配电自动化技术核心设备的FTru(Feeder当d1点发生永久性故障时，保护1动作，CB1跳TerminalUnit)应能独立、有效、可靠地捕捉故障信息．闸，电压故障检测器感知失电，FD1⋯FD3处负荷开关通信正常时，在主站系统的参与下，快速实现故

6、障隔离失压脱扣．随后，保护1重合闸动作，一定时限后电压和恢复非故障区的供电及负荷潮流的最优分布，减少型故障检测器FD1发出合闸指令，由于d1点发生永·收稿日期：2006—02—13作者简介：刘子亚(1972一)，男，四川广安人，重庆机场集团有限公司工程师，重庆大学硕士，主要研究方向为电力系统继电保护．第29卷第6期刘子亚，等：模拟串口通信在配网无通道故障检测中的应用59高精度，采用一个专用的微功耗单片机作为瞬时电压的检测，故障检测器正常运行时用另一个主CPU实2现，主CPU上电时查询微功耗CPU，确定是否有瞬时电压存在而发出了闭锁信号．综合各方面

7、性能的考虑，■断路器团合状态：●负荷开关闭合状态；专用的微功耗单片机选用美国微芯公司的O负荷开关打开状态PIC18F1220低功耗CMOS单片机，它运行在1MHz、图l双电源供电系统图2V时，电流只消耗150，在休眠状态所需电流为久性故障，保护1后加速动作，这种情况要求故障检测0．1A，普通的钮扣电池(150mA·h)，至少可以供器应闭锁负荷开关FD1和FD2．电压型故障检测器CPU运行4380h(半年)，为失电状态检测瞬时电压提FD1和FD2处都将出现瞬时电压：供了条件；而主CPU采用美国德州仪器(rI’I)的1)对于故障检测器FDI，首先出现

8、单侧(左侧)来TMS320LF2407数字信号处理器(DSP)完成相关的保电，合闸后出现瞬时电压后两侧失电；护与实时数据采集和控制(SC