基于Blackfin的智能變電站集中式保護(hù)裝置軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、目前，智能變電站的設(shè)備按功能的劃分實(shí)行分層分布化的布置，采用面向?qū)哟魏兔嫦驅(qū)ο螵?dú)立設(shè)置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，保護(hù)、控制、監(jiān)視、計(jì)量等按功能劃分為相互獨(dú)立的裝置。這種按層次和對(duì)象劃分的系統(tǒng)架構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)在于可靠性較高，系統(tǒng)內(nèi)任意一個(gè)裝置發(fā)生故障只會(huì)影響本身或局部，不會(huì)對(duì)整個(gè)變電站的運(yùn)行產(chǎn)生影響，而且這種分布式系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性以及開(kāi)放性，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和升級(jí)改造。然而，在分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，面向間隔和面向?qū)ο蟮姆植际窖b置可獲得的數(shù)據(jù)信

2、息來(lái)源一般局限于單個(gè)點(diǎn)或間隔，這就不能從系統(tǒng)的層次做出判斷與處理，從而造成一定的局限性。這種局限性也容易導(dǎo)致裝置做出錯(cuò)誤的判斷，裝置功能的優(yōu)化也難以實(shí)現(xiàn)，從而影響整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，制約了變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
　　 隨著智能變電站的數(shù)字化、智能化的深入以及全站數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集與共享的實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)集中式保護(hù)因二次電纜連接帶來(lái)的數(shù)據(jù)采集有限、難以擴(kuò)展以及因處理速度不夠帶來(lái)的前置機(jī)信息“瓶頸”等的缺點(diǎn)都將不覆存在。而在變電站

3、中，集中式保護(hù)可以利用故障相鄰區(qū)內(nèi)的全局?jǐn)?shù)據(jù)信息可以準(zhǔn)確的判斷故障狀態(tài)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的保護(hù)功能。
　　 本論文所述內(nèi)容從電力設(shè)備嵌入式開(kāi)發(fā)的角度論述設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)適用于智能變電站的集中式保護(hù)裝置過(guò)程中的幾個(gè)重要內(nèi)容，如嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)監(jiān)視功能的實(shí)現(xiàn)、故障錄波功能的實(shí)現(xiàn)等。
　　 嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用，在保證裝置實(shí)時(shí)性和可靠性的同時(shí)，極大的降低了裝置功能的開(kāi)發(fā)難度，提高了功能的可擴(kuò)展性，也降低了

4、裝置功能在不同軟硬件平臺(tái)的移植難度，從而整體上降低開(kāi)發(fā)難度，縮短開(kāi)發(fā)周期，節(jié)約成本。在嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，本文又針對(duì)集中式保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)監(jiān)視功能和故障錄波功能的工程實(shí)現(xiàn)提出了基于嵌入式操作系統(tǒng)的解決方案。
　　 傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)監(jiān)視功能通常采用定時(shí)中斷或定時(shí)任務(wù)掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但其響應(yīng)時(shí)間，可監(jiān)視開(kāi)關(guān)量數(shù)目，時(shí)標(biāo)精度等性能無(wú)法滿足集中式保護(hù)的需求。本文提出了一種基于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-(Ⅱ)

5、的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)監(jiān)視功能設(shè)計(jì)方案。本方案充分利用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度，消息隊(duì)列等優(yōu)勢(shì)，對(duì)資源分配和開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)管理進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)量的去抖動(dòng)，SOE記錄等功能。測(cè)試表明，本方案具有良好的去抖可靠性，響應(yīng)時(shí)間較之大大縮短。在此基礎(chǔ)上，本方案的性能可以進(jìn)一步改善，功能可以更加豐富，不失為集中式保護(hù)開(kāi)關(guān)量處理的一種參考。
　　 針對(duì)智能變電站故障錄波的功能需求，提出了一種基于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-(Ⅱ)的故障錄