基于双CPU的中低压线路微机测控保护装置的研究

论文题目: 基于双CPU的中低压线路微机测控保护装置的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 张华

导师: 姜昌金

关键词: 微机测控保护,中低压线路,交流采样,傅氏算法,可靠性

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文研究了基于双80296SA平台的中低压线路微机测控保护装置的开发,包括保护原理的探讨、装置硬件系统的设计、制作、调试和软件系统的开发。在参阅了大量文献资料的基础上,文中对电力系统中低压线路保护的原理进行了分析和总结,提出了以三段式电流保护为主的稳定可靠的保护判据。在装置硬件设计方面,重点从保护侧、管理侧以及双口RAM三部分,对适用于不同的中低压电网设备的模块化的微机测控保护装置的硬件平台进行了深入的研究和设计,包括处理器模块、模拟量采集模块、开入开出模块、人机接口模块、通信模块及电源模块等。论文详细分析了各模块的设计和实现。论文还从保护侧和管理侧两方面讨论了装置各软件模块的设计。包括主程序模块和中断服务子程序模块等。分析了交流电量采集的要求、特点及各种常规交流采样算法的优缺点及其适用范围,在此基础上采用了基于傅氏算法的快速、高计算精度微机测控保护算法。针对变电站综合自动化系统中微机测控保护装置就地分散布置的趋势,论文强调了装置可靠性设计的重要性,并结合传统装置可靠性的不足,叙述了微机测控保护装置的可靠性设计,包括机箱的屏蔽性设计、软硬件的抗干扰设计、提高数据采集系统可靠性的措施等。最后,在总结论文涵盖的研发工作的基础上,提出了下一步工作方向。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

绪论

一、变电站综合自动化系统概述

1.变电站综合自动化系统的发展概况

2.变电站综合自动化系统的结构形式

二、微机测控保护装置概况

1.继电保护概况

2.微机继电保护的发展概况

3.微机继电保护的特点

4.微机测控保护装置

5.微机测控保护装置的核心——处理器模块

三、本课题的意义和主要工作

第一章 中低压线路保护原理分析

1.1 中低压线路保护的特点

1.1.1 三段式保护

1.1.2 三相一次重合闸

1.1.3 零序保护

1.1.4 低周减载

1.2 中低压线路微机保护测控的功能

1.3 本装置配备的微机测控保护方案

第二章 微机测控保护装置硬件设计

2.1 装置整体介绍

2.2 基于双80296SA 的CPU 硬件平台

2.3 保护侧硬件设计

2.3.1 80296SA 单片机系统

2.3.2 复杂可编程逻辑器件ISPMACH4A

2.3.3 保护侧看门狗(WATCHDOG)电路

2.3.4 模拟量采样模块

2.3.5 开入电路

2.3.6 开出电路

2.4 管理侧侧硬件设计

2.4.1 80296SA 单片机系统

2.4.2 管理侧看门狗电路

2.4.3 时钟电路

2.4.4 显示、按键电路

2.4.5 通信电路

2.5 双口RAM 电路

第三章 微机测控保护装置软件设计

3.1 系统软件的总体设计原则

3.2 保护侧软件设计

3.2.1 主程序模块

3.2.2 自检模块

3.2.3 中断模块

3.2.4 数据处理模块

3.2.4.1 交流采样算法

3.2.4.2 本装置所采用的交流采样算法

3.2.5 动作判断模块

3.3 管理侧软件设计

3.3.1 管理侧主程序模块

3.3.2 软件定时器中断模块

3.3.3 按键处理模块

3.3.4 显示驱动模块

3.3.5 菜单模块

第四章 装置的可靠性设计

4.1 可靠性设计的重要性

4.2 可靠性设计

4.2.1 机箱的屏蔽性设计

4.2.2 硬件的抗干扰设计

4.2.3 软件的抗干扰设计

4.2.4 提高数据采集系统的可靠性

结论

一、论文工作成果

二、进一步的研究工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间发表的论文

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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