基于DSP和ARM微機繼電保護裝置的研究與設計.pdf

1、隨著全國智能電網的加快建設以及人民生活水平的不斷提高，電力用戶對電能質量和配電網供電可靠性的要求越來越高。微機保護裝置是國家電網監(jiān)測與保護配電網的主要智能化裝置，為了滿足電網發(fā)展和電力用戶的要求，有必要對集測控、保護、記錄和通信聯(lián)網技術等多功能于一體的配電網微機保護裝置進行進一步研究。
　　本文首先闡述了國內外配電網微機保護的發(fā)展現(xiàn)狀與歷程，簡述了微機繼電保護的特點，然后在其基礎上總結、分析、論述了微機繼電保護未來可能的發(fā)展趨勢與

2、方向。針對傳統(tǒng)微機保護芯片的優(yōu)化與選擇，提出了基于DSP與ARM的雙處理器的微機繼電保護裝置設計方案。其中DSP芯片負責控制數(shù)據的采集、數(shù)據處理以及故障處理，并通過DSP的主機接口(HPI)實現(xiàn)DSP與ARM端口之間的數(shù)據通信。ARM處理器主要承擔人機接口管理、對外對內進行通信聯(lián)系等工作。
　　文中針對配電網配置了三段式過電流保護、距離保護和自動重合閘等保護，并介紹其原理。深入研究了正弦函數(shù)、周期函數(shù)以及隨機函數(shù)三種模型的微機保護

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