嵌入式继电保护故障信息处理子站系统研究

论文摘要

继电保护及故障信息处理系统旨在实现对电力系统二次装置的设备管理、运行状态监视、动作定值整定、以及对二次装置所记录的电网异常或故障信息的综合有效运用分析等。国家电网公司已在一系列文件中对上述系统的建立、实施及考核提出了明确的要求。本论文根据多年继电保护故障信息处理子站系统的运行经验,试图设计一种新型继电保护故障信息处理子站系统以适应数字化变电站的需求。该系统主要包括硬件系统和软件系统两大部分。论文首先对继电保护故障信息处理子站系统进行总体设计,设计了嵌入式继电保护故障信息处理子站系统以期满足大多数需求；其次阐述了以EP9312微处理为核心的开发平台的硬件设计及实现过程；再以此硬件平台为基础,论述了嵌入式Linux操作系统的移植过程,嵌入式子站系统的软件体系结构；最后结合嵌入式子站系统现场实际应用的需求,设计了嵌入式子站系统的测试模型,并进行了基本功能和性能测试、电磁兼容性能测试等,给出了现场应用总结。本论文所设计的嵌入式子站系统不同于以往的子站系统,而是将嵌入式技术与以太网通信技术相结合,因此在总体方案和设计思想上均具有新意。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 继电保护故障信息处理系统的研究现状
• 1.2.2 目前正在使用的通信规约
• 1.3 本课题的解决方案及主要研究内容
• 第2章 嵌入式子站系统总体设计
• 2.1 继电保护故障信息处理系统的处理流程
• 2.2 嵌入式子站系统功能的要求
• 2.2.1 通信管理功能
• 2.2.2 数据转发功能
• 2.2.3 系统处理功能
• 2.3 嵌入式子站系统框架
• 第3章 嵌入式子站系统硬件设计
• 3.1 嵌入式子站系统的硬件体系结构
• 3.2 硬件电路原理图设计
• 3.2.1 处理器电路设计
• 3.2.2 Flash存储器电路设计
• 3.2.3 SDRAM存储器电路设计
• 3.2.4 复位电路设计
• 3.2.5 时钟电路设计
• 3.2.6 电源电路设计
• 3.2.7 串行通信接口电路设计
• 3.2.8 以太网通信接口电路设计
• 3.3 电路板的实现及调试
• 3.3.1 电路板的实现
• 3.3.2 电路板的调试
• 第4章 嵌入式子站系统软件设计
• 4.1 嵌入式子站系统的软件体系结构
• 4.2 嵌入式平台的操作系统移植
• 4.2.1 Linux内核的裁剪和移植
• 4.2.2 Bootloader的移植
• 4.2.3 驱动程序编写
• 4.2.4 文件系统建立
• 4.3 嵌入式子站系统应用软件模块及接口
• 4.4 IEC 61850规约在嵌入式子站系统中的实现
• 4.4.1 基于IEC 61850的信息模型和信息交换
• 4.4.2 基于DLL的实现方案
• 第5章 嵌入式子站系统的性能测试和现场应用
• 5.1 嵌入式子站系统测试模型设计
• 5.2 嵌入式子站系统性能测试
• 5.2.1 性能测试
• 5.2.2 电磁兼容性能测试
• 5.3 嵌入式子站系统应用总结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文