电力系统综合保护器嵌入式测试平台的研究及实现

论文摘要

继电保护装置是保障电网安全运行的重要设备,而由继电保护装置自身问题造成的误动或拒动,将会严重地影响电网安全稳定运行,而继电保护设备测试平台有利于提前检测出继电保护设备的隐患,从而提高了继电保护装置的质量,因此对提高电网安全水平有着积极的现实意义和经济意义。为提高常州利安矿用设备厂所生产的某型号矿用智能综合保护器的可靠性,在全面深入地分析国内外继保设备测试仪现状的基础之上,针对该型号保护器特点,设计实现了针对该保护器的嵌入式专用测试平台。本文采用了嵌入式系统的设计方法进行开发与实现。该测试平台的硬件以ARM体系结构的嵌入式微控制器LPC2292为核心,采用由上而下和由下而上相结合的设计方法,配以必要的外围电路,并且在设计中突出了硬件的抗干扰性能、可扩展性能和可自检性能。软件以嵌入式实时操作系统（RTOS）μC/OS-II为基础,采用层次化、模块化的设计方法,实现一个操作界面友好、实时性强、可移植性和可维护性高的嵌入式软件系统。经现场应用,与原有的测试手段相比,本测试平台提高了对综合保护器的测试效率和测试精度,从而大大提高了综合保护器的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的研究方法及内容
• 1.4 本课题的创新点
• 第二章 系统概述
• 2.1 系统需求分析
• 2.1.1 技术参数
• 2.1.2 主要功能
• 2.1.3 环境条件
• 2.2 系统方案设计
• 2.2.1 系统方案概述
• 2.2.2 芯片选型
• 2.2.3 嵌入式操作系统选型
• 2.2.4 软件开发环境
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 系统硬件设计概述
• 3.2 系统各模块硬件设计
• 3.2.1 电源模块
• 3.2.2 信号发生模块
• 3.2.3 信号采集模块
• 3.2.4 人机接口模块
• 3.2.5 保护器反应时间测试模块
• 3.2.6 键盘测试模块
• 3.2.7 监视电阻发生模块
• 3.2.8 CAN 模块
• 3.2.9 RS-485 模块
• 3.2.10 RS-232 模块
• 3.2.11 数据存储模块
• 3.3 电磁兼容和防干扰设计
• 3.3.1 电路设计的抗干扰措施
• 3.3.2 PCB 设计的抗干扰措施
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 系统软件设计概述
• 4.2 嵌入式RTOS ΜC/OS-II 的应用
• 4.2.1 嵌入式RTOS μC/OS-II 的裁减和系统的启动
• 4.2.2 嵌入式RTOS μC/OS-II 任务设计及实现
• 4.3 主要任务模块的嵌入式软件设计
• 4.3.1 信号发生模块嵌入式软件设计
• 4.3.2 人机接口模块嵌入式软件设计
• 4.4 系统算法设计
• 4.4.1 ADC 滤波算法
• 4.4.2 触摸屏校准算法
• 4.5 软件的可移植性、可复用性和可扩展性设计
• 第五章 系统测试
• 5.1 系统测试方法
• 5.2 测试中发现的问题及解决办法
• 5.2.1 模块测试中发现的问题及解决办法
• 5.2.2 集成测试中发现的问题及解决办法
• 5.2.3 现场测试中发现的问题及解决办法
• 5.3 系统确认测试
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录