水分计厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
水分计厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

基于CAN总线的智能断路器网络模型

发布时间:2020-07-21 18:23:09 阅读: 来源:水分计厂家

0 引言随着计算机技术、信息技术的进步,电力设备向着可通信、智能化、网络化方向发展。低压断路器是为供配电网络提供过载、短路和欠压等保护及避免接地等故障破坏的重要电气元件,智能控制器是实现其测量和完成各种保护功能的核心控制单元,断路器的智能化主要体现在控制器上。目前,国内正致力于开发国产第四代断路器,断路器需具有智能化、模块化、可通信化的功能,供电系统中多台智能型断路器需实现集中监控、连锁保护功能。智能断路器接入控制网络有多种方案,如基于现场总线的嵌入式网关,设备通过嵌入式模块而非PC 接入Internet。这种方案占用空间大,成本高,开发任务重,其质量与底层设备的数据传输速度和可靠性联系密切。也有采用“分布式Web服务器”方案,由于采用裁减过的嵌入式TCP /IP协议栈和嵌入式Web 服务器,实现功能较为单一,安全性差,只适用于需求较简单的场合。目前,由于许多现有断路器仅具备现场总线接口,直接开发具有Internet 接口的断路器成本高,底层开发难度大,且很难与其他设备进行相互通信。故需根据不同的工作环境特点和通信要求,分级采用不同的通信方式,用协议转换的方式实现连接。本文建立了CAN/EtherNet /Internet三级网络模型。实现了跨越现场总线/以太网/互联网三层结构体系的智能管理,不仅能保证现场信息传递高可靠性、实时性,也能兼顾远程通信传输距离远、速率高的需求,从而实现断路器在电力系统各级的在线监控和信息管理。1 智能断路器网络模型在三级网络模型中,要兼顾各级性能,需选择不同的运行机制。第一级为现场智能断路器级,为强电环境,电磁干扰强,需提取各种电量的模拟信号,转换为数字信号向上传输。本文选用了CAN 总线完成通信功能。CAN 总线作为现场总线有很多优势。如采用短帧结构,一帧有8 bit,通信实时性好且受干扰率低,CRC 校验及其他校验措施保证了高可靠性,其通信速率最高达1 Mb /s /40 m,另外开发成本低,硬件结构简单。但基于CAN 总线的通信最多不超过10 km,故在主控制室级转为基于IP 协议的工业以太网方式传输。在这一级对上要接入互联网,满足兼容性,可靠性的要求,对下要传输现场电量参数和控制信息,需满足实时性、高速率的要求。另外,在本级要实现断路器区域连锁保护的功能,需具有一定的计算存储能力,故用PC 机作监控机,可满足各种管理要求。而采用以太网作通信接口,支持大部分流行的现场总线协议,传输速率为10 M/100 m,采用全双工通信方式,能较好满足实时性要求。在电力调度中心级,为了满足各种电力信息服务的需要,将工业以太网协议转入开放式互联网通信协议,在接入互联网时要考虑安全性的问题。网络模型中,首先通过对单个断路器的智能控制器测量模块、微处理模块、通信模块进行结构设计,完成基本的保护功能,然后对各级断路器通信,实现区域联锁保护,与电力调度中心通信,实现远程监控,如图1 所示。由此可见,断路器三级网络模型具有兼容性、可扩展性,可在硬件不变的基础上进行软件编程,使系统具备较大的适用性和升级能力。图1 智能断路器三级网络模型.2 低压开关室智能断路器级2. 1 智能控制器硬件电路断路器智能控制器采用模块化结构,需实现测量、分析、执行动作、通信等功能,硬件电路如图2所示。其中,速饱和电流互感器提供自生工作电源,传感器、空心电流互感器等智能仪表实时采集三相电压、四相电流、电网频率、功率因数等参数,A/D 转换后送入微处理单元进行存储、电能质量分析、保护值计算,然后通过键盘和LCD 液晶屏整定参数值和动作时间,显示各参数,发出故障报警信息,同时发送信号给磁通变换器执行脱扣命令。作为智能控制器核心的微处理单元,选用内部集成CAN 控制器的高速微处理器DS80C390,最大时钟频率可达40 MHz,集成度高,抗干扰能力强。为避免电磁干扰,用光电耦合电路加以隔离,外接CAN 收发器SN65HVD230。该收发器为协议控制器与物理传输线路间的接口,提供两者间的差动收发功能,可用于较高干扰环境下,在不同速率下均具有良好的收发能力。图2 智能控制器硬件电路图.断路器相关文章:断路器原理

高压真空断路器相关文章:高压真空断路器原理漏电断路器相关文章:漏电断路器原理

武汉碧莲盛植发医院怎么样

碧莲盛官网

碧莲盛 郑州

相关阅读