GIS控制和保護裝置的研制.pdf

1、隨著配電網自動化的迅速發(fā)展，對GIS(Gas Insulated Switchgear)的要求也越來越高，特別是變電所在逐步實現(xiàn)綜合自動化進而為無人值班時，對GIS的運行狀態(tài)的監(jiān)視和保護控制提出了更高的要求，因此，智能化GIS就應運而生了。它一方面要求滿足傳統(tǒng)GIS的基本功能要求，另一方面將微電子技術和計算機技術引入到GIS內，使其有自檢、控制、保護、自我診斷和通信的新功能，以滿足配電網綜合自動化的要求。為了滿足要這一要求，論文提出了一

2、種基于高性能的32位雙CPU結構的新型GIS保護測控裝置的研制方案，該方案充分考慮了當今飛速發(fā)展的DSP技術和ASIC技術，在參考國內外同類型裝置的基礎上采用當今比較流行的硬件平臺DSP+ARM,并在ARM內嵌uClinux操作系統(tǒng)開發(fā)出一個可擴展性強的通用性微機保護平臺，能可靠地完成各項保護和控制功能，實現(xiàn)裝置與裝置、裝置與計算機間的復雜邏輯聯(lián)鎖。 本文以硬件、軟件設計方案及各功能實現(xiàn)為研究重點。在硬件設計上首先給出了裝置的整

3、體結構，然后從功能上對其進行劃分為兩大模塊即保護控制模塊和通信模塊，并在此基礎上詳細地講述了兩大模塊的具體實現(xiàn)過程。保護控制模塊采用高性能32位浮點DSP芯片TMS320VC33，通過CPLD進行I/O擴展，配合16位并行A/D，完成多通道高速率采樣和保護計算的任務；通信模塊采用的是Atmel公司的基于ARM920T內核的AT91RM9200微控制器，內嵌uClinux操作系統(tǒng)，外帶以太網控制器和各種通信接口如CAN口、USB和串行口等

4、，用來實現(xiàn)間隔層的通信功能，采用這種結構的好處是充分地結合了DSP的強大運算功能和ARM在嵌入式Linux下的強大網絡通信功能，使它們各自的優(yōu)勢得到最大極限的發(fā)揮。在保護軟件設計上，闡述了DSP在線可編程技術和基于高速數字信號處理器TMS320VC33硬件平臺的軟件的實現(xiàn)方法。在通信軟件設計上，詳細介紹了uCLinux 嵌入式操作系統(tǒng)在ARM平臺上的移植，并在剖析IEC61850標準的基礎上，探討了基于IEC61850 標準的間隔層通信