通用继电保护实验平台的研究

论文摘要

随着我国电网的逐步发展以及社会经济对用电量需求的持续增长,电力系统微机继电保护在电网中的实际应用日益广泛,从而对继电保护实验装置的要求也越来越高。伴随着继电保护数字化和信息化的发展趋势,不断有继电保护新原理和新方案产生,既对继电保护装置硬件提出了更高的要求,同时也增加了学习和掌握的难度,集成电路和计算机技术的高速发展促使继电保护装置硬件结构更合理,功能更加完善,加上继电保护软件的可重构性,使得在通用的硬件平台上可以实现多种功能更加完善的继电保护原理。文中广泛分析了国内外继电保护研究资料,并针对当前国内外继电保护实验系统的发展要求和趋势,提出了通用的继电保护实验平台的设计思路,详细介绍了一个将微机保护实验装置、计算机控制和多媒体教学相结合的通用继电保护实验平台,并对该平台的硬件结构及实现方法进行了介绍。在平台上可以进行多种电力系统继电保护实验,辅助实验人员更好的了解保护原理、动作特性、硬件结构、保护算法等。平台兼顾了开放性的原则,尝试实现从上位机中下载编译好的可执行程序,用于实现新保护原理程序的开发测试,多媒体教学软件为微机保护的教学提供了更方便的平台,使学习人员更加方便地进行微机保护的学习。总之,本课题的主要研究内容是进行对通用的继电保护实验平台的硬件与软件设计,开发一种软硬件结合、具有智能化的继电保护多功能实验系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 通用微机继电保护实验教学系统设计
• 2.1 概述
• 2.2 继电保护实验教学系统设计目标及指导思想
• 2.3 继电保护实验教学系统的总体结构
• 2.4 继电保护实验教学系统的主要功能
• 2.5 本章小结
• 第3章 通用微机继电保护实验装置硬件设计
• 3.1 微机保护实验装置平台的硬件结构设计
• 3.2 数据处理模块设计
• 3.2.1 TMS320F28335 芯片简介
• 3.2.2 数据采集电路的设计
• 3.3 保护逻辑模块设计
• 3.3.1 LPC2468 芯片简介
• 3.3.2 保护逻辑处理单元外围电路设计
• 3.3.3 开关量输入/输出模块
• 3.3.4 ARM 与DSP 间信息交互
• 3.3.5 通讯模块
• 3.4 人机交互模块
• 3.5 本章小结
• 第4章 通用微机继电保护装置软件设计
• 4.1 DSP 程序功能及程序设计
• 4.1.1 全周傅氏算法
• 4.1.2 全周傅氏算法程序设计
• 4.2 DSP 与ARM 数据交互方式
• 4.3 保护程序的编写与下载
• 4.3.1 全局变量的存储位置和结构
• 4.3.2 数据结构
• 4.3.3 编程接口
• 4.3.4 编程规则和注意事项
• 4.4 ARM 实现保护的开发实例
• 4.5 本章小结
• 第5章 通用继电保护教学系统方案设计及应用实例
• 5.1 多媒体教学软件功能设计
• 5.1.1 电网电磁暂态仿真程序
• 5.1.2 H-JTAG 调试和IED 集成开发环境
• 5.2 基于DDRTS 的三段式电流保护实验实例
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论和展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要