RT-DSP继电保护测试装置的研制—微处理器系统设计
|
摘要
继电保护装置的作用,是当电力系统中电气元件或设备发生故障时将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免遭更大破坏,并使电力系统尽快恢复正常运行。继电保护测试是在运行前和检修期间对继电保护装置进行检查的重要设备,对它们的深入研究对尽早检测保护装置的故障,保证电力系统安全稳定的运行有着重要的意义。继电保护测试装置通过输出交流三相电压、电流来模拟电力系统中的各种故障,并测试继电保护及安全自动装置当故障发生时对故障的响应状态和响应速度。RT-DSP继电保护微机试验装置课题,是在电力系统对继电保护测试装置技术要求不断提高的背景下提出的。本文主要研究对象是微处理器(DSP)系统的开发,包括测试系统的构建,软硬件设计、制作和调试等。
系统设计存在几个技术关键:寻求良好的系统构建方法,建立和微型机通讯的有效协议,高性能任意波形发生器的实现,继电保护装置动作的识别,故障再现的实现和装置电磁兼容性的保证等。论文通过第二章的系统设计、第三章的微处理器部分的硬件结构设计和第四章的监控测试软件,指出了微处理器系统解决以上技术关键的方法,论文最后阐述了毕业设计主要成果和系统需要进一步完善的地方。
The protective relay equipment is very important for electrical power system,and protective relay test is in operation before and during the overhaul of the important equipment and protective devices, which ensure the security and stability of the electricity system functioning. According to the protective power system testing devices to upgrade the technical requirements set forth RT-DSP protective devices.
The emphasis of this thesis is to develop the microprocessor system of the RT-DSP Protective Relay Test Equipment Based On Microcomputer, including the designing and debugging of hardware and software.
There are several key techniques in the system of microprocessor as follows:
Seeking a good structure of the system,
Setting up an effective protocol between microcomputer and microprocessor,
Implementing a high performance arbitrary wave generator,
Creating a circuit that can identify all the actions of relay,
Redisplaying fault waveform,
Guarantee for electromagnetic compatibility, and so on.
This thesis points out the settlements of key techniques through the instructions of chapter three and chapter four. Particularly, chapter three concerns the hardware structure of the microprocessor system, chapter four discusses the monitoring and testing software, moreover, the measures to handle the electromagnetic compatibility and anti-interference are also provided in these two chapters.
系统设计存在几个技术关键:寻求良好的系统构建方法,建立和微型机通讯的有效协议,高性能任意波形发生器的实现,继电保护装置动作的识别,故障再现的实现和装置电磁兼容性的保证等。论文通过第二章的系统设计、第三章的微处理器部分的硬件结构设计和第四章的监控测试软件,指出了微处理器系统解决以上技术关键的方法,论文最后阐述了毕业设计主要成果和系统需要进一步完善的地方。
The protective relay equipment is very important for electrical power system,and protective relay test is in operation before and during the overhaul of the important equipment and protective devices, which ensure the security and stability of the electricity system functioning. According to the protective power system testing devices to upgrade the technical requirements set forth RT-DSP protective devices.
The emphasis of this thesis is to develop the microprocessor system of the RT-DSP Protective Relay Test Equipment Based On Microcomputer, including the designing and debugging of hardware and software.
There are several key techniques in the system of microprocessor as follows:
Seeking a good structure of the system,
Setting up an effective protocol between microcomputer and microprocessor,
Implementing a high performance arbitrary wave generator,
Creating a circuit that can identify all the actions of relay,
Redisplaying fault waveform,
Guarantee for electromagnetic compatibility, and so on.
This thesis points out the settlements of key techniques through the instructions of chapter three and chapter four. Particularly, chapter three concerns the hardware structure of the microprocessor system, chapter four discusses the monitoring and testing software, moreover, the measures to handle the electromagnetic compatibility and anti-interference are also provided in these two chapters.
引文
【1】 《继电保护微机测试装置技术条件》,国家电力总公司,1999
【2】 陈峰.《Blackfin 系列 DSP 原理与系统设计》电子工业出版社, 2004
【3】 先锋工作室 《单片机程序设计实例》 清华大学出版社 2003
【4】 吕虎《基于 GPS 授时同步采样的输电线路故障定位》 电力系统自动化 1998(8)
【5】 胡仁杰《高分辨率任意波形发生器的实现》 东南大学学报(自然科学版)2002
【6】 袁俊泉 孙敏琪《VerilogHDL 数字系统设计及其应用》西安电子科技大学出版社 2002
【7】 王诚 薛小刚《FPGA/CPLD 设计工具 Xilinx ISE5.X 使用详解》人民邮电出版社 2003
【8】 王念旭等《DSP 基础与应用系统设计》北京航空航天大学出版社,2001
【9】 苏涛,蔡建隆 何学辉《DSP 接口电路设计与编程》西安电子科技大学,2003
【10】唐广瑜《开关量采集的抗干扰问题及解决方法》计算机应用 1999(7)
【11】姚刚《电力系统自动化设备的电磁兼容技术》,电力系统及其自动化学报,2000,Vol.12
【12】吴维宁 《电力测控系统硬件抗干扰技术的研究》高电压技术 1997(4)
【13】吴敏渊,金伟正《ADSP 系列数字信号处理器原理》,电子工业出版社,2002
【14】许汉平 《国产微机型继电保护程序化测试方案》 继电器 2000(5)
【15】张旭俊 《继电保护微机型试验装置技术性能及选型》 湖北电力 1998(4)
【16】沈国荣《微机线路保护自动试验仪》继电保护与控制技术新发展国际会议论文 1994.
【17】周元芳《带 USB 接口的非接触式 IC 卡读卡器的设计》浙江工业大学学报 2003(4)
【18】徐达银《变频器 DeviceNet 通讯适配器开发》东南大学硕士论文 2003
【19】张玉花《王康平基于软件抗干扰技术的单片机测控系统设计》许昌学院学报 2005(5)
【20】ADSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Reference [EB/OL]. ADI, 2003
【21】XC95288XL Data Sheet,XILINX Corporation,2001
【22】DAC7644 Data Sheet,BURR-BROWN Corporation,1999
【23】AD7847 Data Sheet,ANALOG DEVICES Corporation,1999
【24】Complete DDS Synthesizer AD9850 Data Sheet,ANALOG DEVICES Corporation,1999
【25】ADS8344 Data Sheet,TI Corporation,2003
【26】FT245BM Data Sheet,FTDI Corporation,2002
【27】Blackfin Processor Instruction Set Reference [EB/OL]. ADI, 2003
【2】 陈峰.《Blackfin 系列 DSP 原理与系统设计》电子工业出版社, 2004
【3】 先锋工作室 《单片机程序设计实例》 清华大学出版社 2003
【4】 吕虎《基于 GPS 授时同步采样的输电线路故障定位》 电力系统自动化 1998(8)
【5】 胡仁杰《高分辨率任意波形发生器的实现》 东南大学学报(自然科学版)2002
【6】 袁俊泉 孙敏琪《VerilogHDL 数字系统设计及其应用》西安电子科技大学出版社 2002
【7】 王诚 薛小刚《FPGA/CPLD 设计工具 Xilinx ISE5.X 使用详解》人民邮电出版社 2003
【8】 王念旭等《DSP 基础与应用系统设计》北京航空航天大学出版社,2001
【9】 苏涛,蔡建隆 何学辉《DSP 接口电路设计与编程》西安电子科技大学,2003
【10】唐广瑜《开关量采集的抗干扰问题及解决方法》计算机应用 1999(7)
【11】姚刚《电力系统自动化设备的电磁兼容技术》,电力系统及其自动化学报,2000,Vol.12
【12】吴维宁 《电力测控系统硬件抗干扰技术的研究》高电压技术 1997(4)
【13】吴敏渊,金伟正《ADSP 系列数字信号处理器原理》,电子工业出版社,2002
【14】许汉平 《国产微机型继电保护程序化测试方案》 继电器 2000(5)
【15】张旭俊 《继电保护微机型试验装置技术性能及选型》 湖北电力 1998(4)
【16】沈国荣《微机线路保护自动试验仪》继电保护与控制技术新发展国际会议论文 1994.
【17】周元芳《带 USB 接口的非接触式 IC 卡读卡器的设计》浙江工业大学学报 2003(4)
【18】徐达银《变频器 DeviceNet 通讯适配器开发》东南大学硕士论文 2003
【19】张玉花《王康平基于软件抗干扰技术的单片机测控系统设计》许昌学院学报 2005(5)
【20】ADSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Reference [EB/OL]. ADI, 2003
【21】XC95288XL Data Sheet,XILINX Corporation,2001
【22】DAC7644 Data Sheet,BURR-BROWN Corporation,1999
【23】AD7847 Data Sheet,ANALOG DEVICES Corporation,1999
【24】Complete DDS Synthesizer AD9850 Data Sheet,ANALOG DEVICES Corporation,1999
【25】ADS8344 Data Sheet,TI Corporation,2003
【26】FT245BM Data Sheet,FTDI Corporation,2002
【27】Blackfin Processor Instruction Set Reference [EB/OL]. ADI, 2003