线路微机保护装置的设计与实现

论文摘要

随着计算机和微电子技术在继电保护应用中的深入，线路微机继电保护成为保障输电线路安全、稳定运行的有效手段之一。本文分析了微机继电保护的发展现状与趋势，针对目前线路微机保护的不足，提出了基于ColdFire52258处理器平台的线路微机保护装置的软硬件设计。论文介绍了微机线路保护装置的保护算法和保护逻辑配置，论述了硬软件系统的设计过程。硬软件系统均采用模块化的设计思路。硬件模块主要有保护测控模块、模拟量采集及调理模块、开关量输入输出模块、通信模块及人机接口模。软件模块主要有保护主程序模块、采样中断服务模块、故障处理模块和通信模块。以ColdFire52258处理器为控制核心，通过细化各硬件模块，在对各模块功能和运行特性分析的基础上，设计了硬件电路。软件系统实现上，分别对各软件模块进行分析和研究，完成了各模块程序设计。此外，分析了微机保护干扰产生的原因，并提出了相应的抗干扰措施。大量的模拟试验结果表明本文所研究设计的线路微机保护装置测量准确，动作速度快，通信可靠，各项性能指标均达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的目的与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本论文的主要工作和章节安排
• 第2章 保护算法与保护方案设计
• 2.1 引言
• 2.2 微机继电保护算法
• 2.2.1 正弦函数的半周绝对值积分算法
• 2.2.2 傅氏算法
• 2.2.3 序分量计算方法
• 2.2.4 故障方向的相位比较算法
• 2.2.5 突变量启动算法
• 2.2.6 保护算法的选择
• 2.3 保护方案设计与逻辑配置
• 2.3.1 带方向和低压闭锁的三段式过流保护
• 2.3.2 三段式零序电流保护
• 2.3.3 过负荷保护
• 2.3.4 三相一次重合闸
• 2.3.5 重合后加速
• 2.3.6 低周减载保护
• 2.3.7 PT 断线检测
• 2.4 本章小结
• 第3章 硬件系统设计
• 3.1 引言
• 3.2 硬件各模块分析
• 3.2.1 保护测控模块
• 3.2.2 模拟量采集及信号调理模块
• 3.2.3 开关量输入输出模块
• 3.2.4 通信模块
• 3.2.5 人机接口模块
• 3.2.6 电源模块
• 3.3 本章小结
• 第4章 软件系统设计
• 4.1 引言
• 4.2 软件程序设计
• 4.2.1 保护主程序模块
• 4.2.2 采样中断服务模块
• 4.2.3 故障处理模块
• 4.2.4 电流保护子模块
• 4.2.5 通信模块
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统抗干扰设计
• 5.1 引言
• 5.2 干扰来源及造成的后果
• 5.3 抗干扰措施
• 5.4 本章小结
• 第6章 测试结果与分析
• 6.1 模拟量采样通道的测试
• 6.2 保护功能测试
• 6.3 小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 论文的不足与展望
• 致谢
• 参考文献