基于DSP和网络通信技术的数字继电保护平台研制

论文题目: 基于DSP和网络通信技术的数字继电保护平台研制

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电机与电器

作者: 唐建辉

导师: 胡敏强

关键词: 数字信号处理,继电保护,交流采样,算法,嵌入式以太网,总线,平台

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文主要研究了基于DSP和网络通信技术的数字式继电保护平台的开发和研制,包括硬件系统的设计与制造、软件系统的开发与实现以及相关算法的研究。论文概述了目前国内外数字继电保护装置的发展现状并对未来发展趋势进行了展望,明确了数字继电保护装置从功能上正向着计算机化、网络化、一体化和智能化的方向发展,从结构上正向着小型化、组合化、模块化和平台化、标准化方向发展。本论文研制的保护装置更重点体现了网络化、平台化的设计理念。论文首先根据各种数字式继电保护装置对开发平台的需求,提出了通用的平台硬件总体设计方案。本设计方案的突出的技术特点是DSP技术的应用以及平台各模件间的以太网和CAN双网通信数据交换技术的实现。根据设计方案,构建了模块化、统一化的硬件结构体系,包括交流变换模件、数据采集与计算模件、逻辑和通信处理模件、IO模件、以太网Hub模件、电源模件以及人机界面系统。其次,对平台中具有技术代表性的交流变换模件、数据采集与计算模件的硬件设计和研制进行了深入的分析,对模数转换的前向通道参数的选择进行了详尽的理论计算和优化。并重点阐述了DSP芯片TMSVC5410A的技术特点以及具有GPS校时功能的高精度实时时钟系统的实现。再次,对模件间的数据交换技术——以太网和CAN通信技术特点、实现方法以及各自在平台中传送的数据流的性质进行了详尽了阐述。论文针对数字继电保护软件设计中的相关算法进行了研究,提出了一种精确滤除衰减非周期分量的新算法,算法理论推导严密,结果简洁,在平台上实现方便,运算速度快、精度高。另外,提出了一种基于修正采样序列的软件测频法。论文对平台的软件设计进行了讨论,重点介绍了主循环流程、中断循环流程的设计以及DSP自举引导用户程序方法的实现。最后,对本论文所开展的工作作了总结,并对进一步研究的方向进行了展望。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 国内外继电保护装置的发展历史与现状

1.2 数字继电保护装置的基本构成及特点

1.3 数字继电保护装置的未来发展

1.4 论文的研究工作及组织结构

第二章数字继电保护平台硬件总体设计

2.1 硬件总体设计方案

2.2 平台各模件的结构

第三章数据采集与计算模件设计及实现

3.1 数据采集与计算系统的硬件结构

3.2 前向通道

3.3 核心处理单元

3.4 实时时钟系统

第四章以太网和CAN 通信技术在数据采集与处理模件上的应用

4.1 以太网通信技术在数据采集与处理模件上的应用

4.2 CAN 通信技术在数据采集与处理模件上的应用

第五章数字继电保护平台软件设计中相关算法的研究

5.1 一种精确滤除衰减非周期分量的新算法

5.2 一种基于修正采样序列的频率测量方法

第六章数字继电保护平台软件设计

6.1 主循环流程的设计

6.2 中断流程的设计

6.3 DSP 自举引导用户程序方法的实现

6.4 软件设计中其它问题的讨论

第七章总结与展望

7.1 本文的主要工作与贡献

7.2 进一步研究的方向

参考文献

作者攻读硕士期间发表的论文

附录

致谢

发布时间: 2007-06-11

参考文献

[1].一种基于DSP的矿用变压器继电保护装置改造研究[D]. 牛潇.中北大学2011
[2].基于DSP的单相阻抗测量仪设计与实现[D]. 董刚.北京交通大学2007
[3].基于DSP电网谐波检测与计量研究[D]. 白静.沈阳工业大学2007
[4].基于DSP的新型微机保护实验装置研究[D]. 周青海.东北农业大学2018
[5].基于DSP的永磁无刷直流电机矢量控制系统的研究[D]. 汪广.湖南大学2018
[6].基于DSP的大功率三相有源功率因数校正系统的设计[D]. 闫文华.兰州交通大学2018
[7].基于DSP的异步电动机节能控制系统设计[D]. 李昌松.江苏师范大学2017
[8].基于DSP的大功率数字电源的设计与实现[D]. 吕贵勇.湖南大学2016
[9].基于DSP的无刷直流电机调速系统的设计[D]. 王艳.青岛大学2016
[10].基于DSP的开关磁阻电机调速系统的设计[D]. 李响.山东大学2015

基于DSP和网络通信技术的数字继电保护平台研制

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