基于DSP和ARM微機(jī)繼電保護(hù)裝置的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全國智能電網(wǎng)的加快建設(shè)以及人民生活水平的不斷提高，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量和配電網(wǎng)供電可靠性的要求越來越高。微機(jī)保護(hù)裝置是國家電網(wǎng)監(jiān)測與保護(hù)配電網(wǎng)的主要智能化裝置，為了滿足電網(wǎng)發(fā)展和電力用戶的要求，有必要對(duì)集測控、保護(hù)、記錄和通信聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多功能于一體的配電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行進(jìn)一步研究。
　　本文首先闡述了國內(nèi)外配電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀與歷程，簡述了微機(jī)繼電保護(hù)的特點(diǎn)，然后在其基礎(chǔ)上總結(jié)、分析、論述了微機(jī)繼電保護(hù)未來可能的發(fā)展趨勢與

2、方向。針對(duì)傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)芯片的優(yōu)化與選擇，提出了基于DSP與ARM的雙處理器的微機(jī)繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案。其中DSP芯片負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)處理以及故障處理，并通過DSP的主機(jī)接口(HPI)實(shí)現(xiàn)DSP與ARM端口之間的數(shù)據(jù)通信。ARM處理器主要承擔(dān)人機(jī)接口管理、對(duì)外對(duì)內(nèi)進(jìn)行通信聯(lián)系等工作。
　　文中針對(duì)配電網(wǎng)配置了三段式過電流保護(hù)、距離保護(hù)和自動(dòng)重合閘等保護(hù)，并介紹其原理。深入研究了正弦函數(shù)、周期函數(shù)以及隨機(jī)函數(shù)三種模型的微機(jī)保護(hù)

3、算法，并詳細(xì)分析其特點(diǎn)，最后得出周期函數(shù)模型中的快速傅立葉算法FFT在微機(jī)保護(hù)速度和精度方面滿足要求，并通過MATLAB仿真驗(yàn)證了其可行性。
　　本文采用μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，不僅提高微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性，而且便于微機(jī)保護(hù)裝置軟件的升級(jí)和維護(hù)。給出了μC/OS-Ⅱ在DSP芯片TMS320F2812中移植與優(yōu)化的方法，并對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的主程序模塊、信號(hào)采集模塊和其他程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后對(duì)配電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)，采用了