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配电线路微机保护平台的设计与开发

孙浩

   伴随着世界范围内智能电网的建设,对配电网的智能化和自动化要求越来越高。微机继电保护装置作为当代监测与保护电力系统的主要自动化装置,它的自动化水平和智能化水平将直接影响配电网的智能化水平。本文在详细分析了配电网自动化的构成,以及保护系统的组成后,提出了一种新型的适用于配电网的微机保护平台。详细叙述了硬件设计、软件设计等相关技术。 本文首先分析了配网自动化的构成,然后说明了配网馈线保护系统的组成。并对配网保护系统的供能系统进行了设计,提出了太阳能电池板供电的模式。 硬件的设计采用“DSP+MCU”的双CPU结构,这种结构充分发挥了DSP强大的数据处理能力和MCU的事件管理能力,完全可以满足配电网对保护装置的要求。DSP选用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A作为控制核心,外围扩展了3片ADS8364高精度数据采集芯片,以满足对大量的数据的采集和计算。MCU采用三星公司的S3C44BOX单片机。该单片机是一款优秀的32位ARM内核单片机,扩展了人机交互接口、开入开出量接口等事件管理功能。 软件方面为了提高微机保护软件系统的可靠性,方便用户程序的维护和升级,本文将μClinux嵌入式实时操作系统引入微机保护平台。在分析了μClinux操作系统内核结构的基础上,实现了将μClinux向S3C44BOX的移植,详细阐述了移植过程。最后对用户应用程序包括自检程序、保护判断程序、数据实时采集程序、通信程序、以及三段式电流保护程序进行了编写。 全文完成了配电网微机保护平台的主要硬件系统设计和软件代码编写及调试。实现了对配电网各种常见故障的保护功能,并通过了相关实验验证。实验结果表明:所研制的保护装置设计合理,能够满足相关保护的技术指标要求,具有高精度和高速通信的特点,完全可以满足配网自动化的需求。……   
[关键词]:配电网;微机保护;双CPU;嵌入式;μClinux
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳工业大学2010年