丁爱民[1]2001年在《基于DSP的配电线路微机保护和测控装置的研制》文中认为本文分析了国内外配电线路微机保护和测控装置的研究和发展状况，针对现有电力部门的需求，设计并实现了一种面向配电线路的全分布式的微机保护和测控装置，该装置不仅实现了电力系统的实时测控和叁段式电流保护功能，而且还率先集成了配电线路的微机距离保护。该装置硬件设计采用DSP+DSP双CPU结构。测控部分率先实现了底层装置128点快速傅立叶算法（FFT），提高了计算速度和计量精度；保护部分采用24点离散傅立叶算法（DFT），增加了保护动作的准确性和可靠性；通过通讯可实现多台装置联网运行，做到“分散控制、集中管理”。
严利平[2]2003年在《基于数字信号处理器的配电线路微机保护方法与装置的研制》文中进行了进一步梳理低压配电线路直接向用户供电，其运行的可靠性非常重要。随着配电自动化的日益发展和电力系统综合自动化程度的提高，对低压配电线路的保护及监控也提出了更高的要求。本论文对电力系统微机保护算法和测控算法进行了详细的分析和比较，对本系统中用到的各种继电保护方法的微机实现作了详细的阐述。在参考和借鉴国内外微机保护装置的基础上，本论文提出了采用数字信号处理器TMS320LF2407 为核心智能芯片，研制低压配电线路微机保护与测控装置。选择了一种性价比好、功能强、完全能满足技术指标的实现方案，经测试验证达到了技术要求，并已经研制出样机。论文中对装置的主体电路结构、主控芯片的选择、模拟量输入通道设计和A/D采样方法进行了详细的方案比较和论证。论文中还给出了开关量输入、开关量输出、通信模块、时钟电路、数据存储器、按键电路和频率跟踪电路等各功能模块的选择方法和设计原理。最后根据装置的技术要求、给定的指标确定了硬件电路的选型，完成了硬件电路设计和软件调试。装置的软件设计遵循模块化，自顶向下的设计思路，文中重点分析了主程序的总体框架结构，A/D采样中断程序的设计、CAN通信程序的设计和通信报文的处理思路。通过对几种数据类型各种运算的运算时间比较，确定在本系统中所有参数采用整型数或长整型数的计算方法，优化了程序的设计，在保证计算精度的前提下更好的满足装置对实时性的要求。最后对软件设计和调试中的遇到的问题作了详细的总结。整个装置通过了全面的实验验证，实验结果表明装置能够准确的实现各种电流、电压保护和各种告警功能；实现对系统运行参数的精确测量、计算、保存和显示；通过CAN通信实现PC机对装置的远程监控。实验结果说明本课题设计的低压配电线路微机保护及测控装置达到了给定的技术指标，已经完成研制开发一种全新的低压配电线路微机保护及测控装置的任务。
罗志刚[3]2005年在《基于DSP的35kV线路测控保护装置的研制》文中研究表明继电保护装置是保证电力系统安全稳定运行的重要装置之一。随着变电站综合自动化技术的发展及其推广应用,研究和开发集保护、测量、控制和通讯于一体的微机测控保护装置已成为电力部门的普遍要求。本文首先对开发35kV线路微机测控保护装置的有关理论做了阐述,对中低压线路保护的保护配置进行了分析,介绍了本装置所采用保护的保护原理和保护算法。随后,本文比较详细地介绍了装置中所采用的主芯片DSP(TMS320LF2407A)和各辅助芯片的功能,以及相关电路的设计。由于测控保护装置的功能多,软件的编制比较复杂,本文以实时多任务系统μC/OS_II作为软件平台,分任务模块编制了测控保护软件。本装置采用目前使用比较广泛的继电保护通信103规约作为其通信协议,本文给出了该协议的实现细节。最后,本文对装置进行了初步测试,结果表明,本装置相对于传统微机保护装置具有运算速度快、动作迅速、功能齐全和操作方便等优点。
喻春笋[4]2007年在《基于DSP的超高压线路微机保护装置的研制》文中研究指明超高压输电线路的保护，对整个电力系统的安全稳定运行有着非常重要的影响。随着我国电网容量的迅速加和电压等级的不断提高，对超高压输电线路保护系统的性能提出了更高的要求。本论文首先在回顾了继电保护发展历史的基础上，概述了微机线路保护的研究现状和当前研究的几个主要热点：然后围绕基于数字信号处理器(DSP)的新型超高压输电线路保护系统的研究这一中心任务而展开论述。本保护系统以TMS320F2812为核心硬件平台，以工频变化量方向元件和零序方向元件构成的方向纵联保护，由工频变化量阻抗元件构成的快速Ⅰ段距离保护，相对于传统的线路保护系统在功能上有了较大的扩展。本论文从超高压输电线路保护系统在电力系统中的重要性出发，对超高压输电线路保护的方案设计和及其采用的原理进行了研究和探讨，尤其是对本保护采用的一些新原理，如相间电流突变量启动元件、工频变化量距离元件、相间距离元件以及接地距离元件等进行了深入的分析。本装置的软件是基于嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ的。重点阐述了其在TMS320F2812上的移植。软件部分在介绍了装置的保护配置和采取的算法之后，详细介绍了基于μC／OS-Ⅱ平台的应用程序的任务划分和设计。本文所研制的微机保护测控装置在总体方案和设计思想上有新意，运行结果表明该方案是能够满足保护的基本要求的。
秦骏达[5]2014年在《具有自适应保护功能的馈线保护装置的研制》文中提出伴随着世界范围内智能电网的建设，对配电网的智能化和自动化要求也越来越高。微机继电保护装置作为配电网监测与保护中的主要设备，它的自动化水平将直接影响配电网的智能化水平。本文在对在线整定方法进行深入研究后，设计了一种适用于配电网的微机保护装置，主要研究内容包括以下几个部分：为了提高配电网的自动化水平，设计了一种能够在线计算整定值的馈线保护方式。一方面，为解决集中控制中心在线整定计算过程中，传输数据量过大的问题，采用了干扰域的方式，离线建立干扰域数据库，对不同的配电网络拓扑结构给出相应的干扰域，当配电网络拓扑结构发生变化时，仅对干扰域内的保护装置定值进行修改；另一方面，为解决保护装置中叁段式保护不能在线修改整定值的问题，采用故障分量法计算系统等效阻抗，通过对正序、负序电流分量的分析确定故障类型，进而实现对叁段电流保护整定值的在线计算。采用双CPU结构搭建馈线保护装置的硬件平台，为解决开入、开出电路抗干扰能力差的问题，摒弃了以往光电耦合主的隔离电路，将MC33291芯片用于开入、开出电路设计中。在软件方面，根据馈线自动化的要求，设计了集中控制中心在线整定计算程序，以及保护装置中的各个保护的子程序。对馈线保护装置的各个保护的性能进行了测试，结果表明该装置的保护动作可靠性满足国家标准要求；保护装置测量信号精度在标准要求的±0.5%范围以内；此外，还进行了单电源电线路保护实验，对传统保护与自适应保护的叁段电流保护功能进行了比较，结果表明在变化的工作状态下自适应保护的在部分故障点动作速度更快；并根据我国工业标准的要求，进行了电磁兼容实验，结果表明装置在4级电压/电流浪涌干扰、4级快速瞬态变脉冲干扰、3级静电干扰下装置均能够正常工作。
李洁[6]2008年在《基于DSP的配电线路微机保护的研究》文中指出随着我国电力事业的迅速发展,用户对配电网的可靠性要求越来越高。微机继电保护装置作为当代监测与保护电力系统的主要自动化装置,如何提高与完善微机保护装置的功能与可靠性是十分重要与紧迫的。本文在详细分析了配电网微机保护硬件、软件以及算法等相关技术的发展现状的情况下,围绕以DSP为核心的配电线路微机继电保护开展了研究。硬件的设计采用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407作为控制核心,设计的硬件平台主要包括对开发板的研究、外围电路设计、数据采集电路设计和通信电路设计。为了提高数据采集的精度,采用外扩14位AD转换芯片AD7865。通信电路扩展了RS232和CAN两种接口,以保证数据通信的可靠性。对微机保护算法的不种模型—正弦函数模型、周期函数模型和随机模型下各种算法做了详细的分析和比较,确定了采用傅氏算法可以获得较高的精度和速度。针对故障情况下,由于信号中的衰减直流分量的迭加造成的参数计算的不准确的问题,分析了傅氏算法的计算误差,采用并联补偿傅氏算法予以解决;针对电网频率波动产生的非同步采样现象,采用自适应调整采样间隔技术进行修正,并对算法的精度进行了仿真验证。为了提高微机保护软件系统的可靠性,方便用户程序的和维护和升级,本文将μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统引入微机保护。在分析了μC/OS-Ⅱ操作系统内核结构的基础上,实现了将μC/OS-Ⅱ向TMS320LF2407 DSP的移植,阐述了移植过程并编写测试代码进行测试。最后对用户应用程序包括自检程序、保护判断程序、数据实时采集程序、通信程序、时钟程序以及叁段式电流保护程序进行了编写。
周鹏[7]2005年在《电力系统微机保护原理及其应用》文中研究说明继电保护装置是保证电力系统稳定运行的重要装置之一，近几年来，随着变电站综合自动化技术的发展及其在全国变电站的推广，研究和开发集保护、测量、控制和通讯于一体的微机测控保护装置已成为各国电力部门的普遍要求。本文首先对研究开发35KV线路微机测控保护装置的理论部分做了介绍，对低压线路保护的保护配置进行了分析，介绍了本装置所采用保护的保护机理，以及所采用的保护算法。随后，本文分模块比较详细的介绍了装置的软件部分，包括对主程序的功能介绍，以及数据的处理和运算判断。本装置的一个重要特点就是能够实现通讯，本文在简单介绍了目前使用比较广泛的继电保护通讯规约103的基础上，详细介绍了103规约在本装置上的实现。实现了监控装置的通信，并在通信过程中，加入数据库，能够及时记录故障时间和故障类型，不被掉电所影响。
张星星[8]2017年在《10kV配电线路保护测控装置的研究》文中研究指明10kV配电线路为电力系统中分布最广的部分,其主要任务是对电能进行合理分配,但线路的负荷随时都在变化,线路的各类故障,无论是自然的还是人为的也随时可能发生。及时准确地了解线路的运行状态以及进一步的决策至关重要。而保护测控装置负责采集各种数据,并将采集的数据上送主机,同时也接受主机发来的控制命令,并执行相应的操作。因此,对10kV配电线路保护测控装置的研究具有重要的现实意义。本文首先介绍线路测控装置的保护原理,接着分析保护测控装置的滤波算法。配电线路发生故障后的暂态过程中,故障电压、电流含有丰富的暂态噪声,所以保护测控装置中必须采用滤波算法滤除这些噪声。在众多滤波算法中,傅里叶算法以其良好的性能和相对简便的算法,在线路保护中获得广泛的应用。但傅里叶算法只能滤除直流分量和整次谐波分量,不能滤除衰减直流分量。因此对傅里叶算法进行改进,其基本原理是对衰减直流分量的正弦、余弦分量的系数进行补偿,来消除衰减直流分量对傅里叶算法的影响。仿真结果表明改进的傅里叶算法滤除衰减直流分量的效果更好。其次,设计了 10kV线路测控装置的硬件电路。依据模块化的设计思想将其分为CPU电路、开关量输入与输出电路、信息传送电路等主要电路模块。在CPU里运用了 TMS320F28335DSP芯片作为其核心部件,主要对其相关的逻辑及功能进行有效的控制。信息传送部分运用RS485接口电路为控制芯片来实现人机界面、通讯等功能。电源模块采用TI公司的双电源芯片TPS767D301,并通过开关电源电路为其各个部分提供所需的直流电源。最后,给出了保护测控装置的软件模块,在CCS的开发环境下实现主程序设计,及相关子程序的设计,来确保保护测控装置能正常的动作,提高保护的稳定性。
徐育军[9]2006年在《基于数字信号处理器的配电线路微机保护装置的研制》文中进行了进一步梳理配电线路直接面向用户供电,其运行的可靠性决定了供电的质量和水平。随着变电站综合自动化程度的提高以及配电自动化的日益发展,对配电线路的保护及监控也提出了更高的要求。本论文对电力系统常用的微机保护算法和测量算法进行了详细的分析和比较,特别是对最小二乘算法进行了深入的研究,提出了一种最小二乘算法测量误差分析的方法,推导出了傅氏算法与最小二乘算法的统一关系,即傅氏算法是特定数据窗长度的最小二乘算法,在不同数据窗的最小二乘算法中,傅氏算法的精度最高。对本系统中用到的各种继电保护功能作了详细的阐述,利用了自适应原理来提高电流保护灵敏度。在参考和借鉴国内外微机保护装置的基础上,本论文提出了采用数字信号处理器TMS320F2812为核心控制芯片来研制配电线路微机保护装置的方案。该方案实现了“总线不出芯片”,抗干扰能力强;由于采用片内A/D,降低了成本,简化了硬件结构,性价比高。论文对装置的主体电路结构、主控芯片的选择、模拟量输入通道设计和A/D采样方法进行了详细的方案比较和论证。论文还给出了开关量输入、开关量输出、通信模块、时钟电路、数据存储器、按键电路和频率跟踪电路等各功能模块的选择方法和设计原理。最后根据装置的技术要求、给定的指标确定了硬件电路的选型,完成了主要的硬件电路设计和软件设计及调试。装置的软件设计遵循模块化,自顶向下的设计思路,文中重点分析了主程序的总体框架结构和A/D采样中断程序的设计,对软件设计和调试中遇到的问题作了总结。实验结果表明本装置能够正确地实现各种电流保护和告警功能;实现对系统运行参数的实时测量、计算和显示;本论文设计的配电线路微机保护装置为高性能DSP在电力系统中的应用提供了一个可行的方案。
黄少辉[10]2009年在《基于嵌入式计算机的继电保护教学实验装置的研究》文中进行了进一步梳理通过分析微机继电保护的发展趋势和高校电力系统继电保护实验教学的需要,针对现有的用于电力系统教学和实验的微机保护实验装置种类少、功能单一的不足,并根据本单位实际项目需求,提出了一套基于DSP和MCU的硬件平台并采用嵌入式实时操作系统的微机继电保护实验装置设计方案。论文对比了几种常用的嵌入式实时操作系统,并对方案中的关键技术—DSP和嵌入式系统做了介绍。在研究DSP TMS320F2812、MUC LPC2212的基础上,提出采用数字信号处理器(DSP)和微控制器(MCU)的硬件设计方案,根据开发对实时性和开发成本的要求,选择基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的软件设计方案。首先分析了μC/OS-Ⅱ硬件/软件体系结构,阐述了基于嵌入式操作系统软件开发的一般流程,给出了微机继电保护软件平台任务的划分、调度设计方案和具体实现;然后详细叙述了将μC/OS-Ⅱ移植到LPC2212的过程,并对基于DSP的数据采集系统主控制器TMS320F2812的系统程序作了介绍,最后还对系统中用到的典型算法-快速傅立叶变换作了研究。本方案在硬件上采用了数字信号处理器(DSP)进行数据采集、嵌入式微控制器(MCU)进行保护逻辑判断,构建了高效可靠的硬件平台,软件上采用了实时性好和开发成本较低的μC/OS-Ⅱ作为嵌入式实时操作系统,设计装置不仅图形界面友好、操作方便,而且实验方法灵活、系统开放,非常适合本学院的教学和实验,具有较好的应用价值。
参考文献：
[1]. 基于DSP的配电线路微机保护和测控装置的研制[D]. 丁爱民. 中国农业大学. 2001
[2]. 基于数字信号处理器的配电线路微机保护方法与装置的研制[D]. 严利平. 重庆大学. 2003
[3]. 基于DSP的35kV线路测控保护装置的研制[D]. 罗志刚. 东南大学. 2005
[4]. 基于DSP的超高压线路微机保护装置的研制[D]. 喻春笋. 合肥工业大学. 2007
[5]. 具有自适应保护功能的馈线保护装置的研制[D]. 秦骏达. 沈阳工业大学. 2014
[6]. 基于DSP的配电线路微机保护的研究[D]. 李洁. 沈阳工业大学. 2008
[7]. 电力系统微机保护原理及其应用[D]. 周鹏. 东南大学. 2005
[8]. 10kV配电线路保护测控装置的研究[D]. 张星星. 安徽理工大学. 2017
[9]. 基于数字信号处理器的配电线路微机保护装置的研制[D]. 徐育军. 重庆大学. 2006
[10]. 基于嵌入式计算机的继电保护教学实验装置的研究[D]. 黄少辉. 华南理工大学. 2009
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