[发明专利]一种基于IEC61850通信协议的双电源切换控制器

说明书

技术领域

本发明涉及双电源切换控制器技术应用领域，特别是一种基于IEC61850通信协议的高精度双电源切换控制器。

背景技术

对于对供电要求较高的医院、银行、军事等领域，经常使用两路电源，当其中一路电源出现故障时，迅速切换到另一路电源供电，保证负载供电连续性。双电源切换控制器通过采集一路（A侧）和二路（B侧）电源电压、频率、相位、相序等参数，自动实现ATS的切换，实现负载连续供电，目前双电源控制器的采集精度不高，交互方式采用按键和LCD，交互不方便，与变电站通信是采用modbus通信协议，随着时代发展，行业内对双电源控制器的精度、可靠性、稳定性要求严格，同时还要实现网络连接，实现远程操控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前双电源控制器的采集精度不高，交互方式采用按键和LCD，交互不方便，与变电站通信是采用modbus通信协议，随着时代发展，行业内对双电源控制器的精度、可靠性、稳定性要求严格，同时还要实现网络连接，实现远程操控。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于IEC61850通信协议的双电源切换控制器，包括母线电压互感单元、母线电流互感单元、第一处理单元、双向收发器、A侧电压互感器组、B侧电压互感器组、运算放大电路单元、开入量采集单元、分合闸控制单元、第一RS485通信单元、第二RS485通信单元、第一控制器单元、触摸屏和电源单元；所述第一处理单元采用型号为ATT7022的三相电能专用计量芯片，所述第一控制器单元采用型号为STM32F103ZET6的微控制器，所述母线电压互感单元和母线电流互感单元分别与第一处理单元连接，所述第一处理单元经双向收发器与第一控制器单元连接，所述A侧电压互感器组和B侧电压互感器组分别与运算放大电路单元输入端连接，所述运算放大电路单元的输出端与第一控制器单元连接，所述开入量采集单元与第一控制器单元连接，所述分合闸控制单元与第一控制器单元连接，所述第一控制器单元与第一RS485通信单元连接，所述第一控制单元通过第一RS485通信单元用于与数字化变电站通信，通信协议为IEC61850，所述第一控制器单元经第二RS485通信单元与触摸屏连接，所述电源单元给第一处理器单元、运算放大电路单元、开入量采集单元、分合闸控制单元、第一RS485通信单元、第二RS485通信单元、第一控制器单元和触摸屏供电。

进一步地，所述母线电压互感单元包括三个母线电压互感器、三个采样电阻和三个差分信号转换电路，每个母线电压互感器的输出端并联一个采样电阻后与一个差分信号转换电路的输入端连接，所述差分信号转换电路的输出端与第一处理单元连接，所述差分信号转换电路将母线上的采样电压信号转换为差分信号输入第一处理单元。

进一步地，所述母线电流互感单元包括三个母线电流互感器、三个采样电阻和三个差分信号转换电路，每个母线电流互感器的输出端并联一个采样电阻后与一个差分信号转换电路的输入端连接，所述差分信号转换电路的输出端与第一处理单元连接，所述差分信号转换电路将母线上的采样电流信号转换为差分信号输入第一处理单元。

进一步地，所述差分信号转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，所述第一电阻和第二电阻的一端分别与母线电压互感器的输出端连接，所述第一电阻的另一端与第三电阻的一端、第一电容的一端、第一处理单元连接，所述第三电阻的另一端与第一处理单元连接，所述第一电容的另一端与第二电容的一端连接且接地，所述第二电阻的另一端与第四电阻的一端、第二电容的另一端、第一处理单元连接，所述第四电阻的另一端与第一处理单元连接。

进一步地，所述双向收发器采用型号为LJ245A的双向收发器。

进一步地，所述A侧电压互感器组和B侧电压互感器组分别包括三个电压互感器，所述运算放大电路单元采用型号为MCP609的运算放大器。

进一步地，所述开入量采集单元用于检测开关量，所述光耦的输入端用于接入外部开关量，所述光耦的输出端用于输出可被第一控制器单元识别和处理的内部开关量。

进一步地，所述分合闸控制单元包括达林顿晶体管阵列和继电器组，所述第一控制器单元与林顿晶体管阵列的一侧连接，所述林顿晶体管阵列的另一侧与继电器组的控制端连接。