新型直流系统接地故障监测装置的研制

摘要

本文分析了发电厂、变电站直流系统的特点及其接地故障监测装置的现状，并且针对目前直流故障监测装置存在的主要问题，研制了功能更加完善、操作方式更加友好的监测装置。此监测装置采用了ATMEL公司的AVR单片机作为中央处理单元，以单总线网络作为整个监测系统的网络结构，配以自行设计的磁调制原理直流传感器构成了符合现场直流系统监测要求的在线监测装置。 装置配有256色7.7英寸工业用液晶触摸屏模块，提供了友好的人机交互界面；使用直流传感器测量接地电流，保证不向被测直流系统发送任何测量用信号，杜绝了干扰被测直流系统的可能性；单总线结构使装置具有良好的扩展性，理论上可以无限增加传感器的个数，非常方便的扩大监测范围。 本文阐述了该装置的总体硬件构成情况，并分别对各个功能模块的硬件组成作了详细说明。软件上使用嵌入式C语言开发各个功能模块的驱动程序，用Code Vision AVR C编译器编译，配合AVR Studio软件及AVR JTAG仿真器进行硬件仿真和程序调试。 实验表明该监测装置具有较高的准确性。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1工业直流配电网概述

1.2直流系统接地故障监测方法

1.2.1直流系统接地故障发生的原因

1.2.2直流系统接地故障的后果

1.2.3直流系统接地故障检测技术现状

1.3论文研究内容

第2章系统总体设计

2.1硬件系统

2.1.1单总线简介

2.1.2触摸屏简介

2.1.3硬件系统架构

2.2软件系统

2.2.1选择软件开发平台

2.2.2软件系统架构

第3章系统硬件的设计与实现

3.1单片机及其周边电路

3.2时钟日历及存储芯片

3.3电压测量电路

3.4串口扩展电路

3.5传感器接口电路

3.6单总线接口电路

第4章系统软件的设计与实现

4.1单总线接口函数

4.1.1单总线桥接芯片DS2482

4.1.2单总线寻址开关DS2405

4.2时钟日历函数

4.3 EEPROM存储函数

4.3.1写操作

4.3.2读操作

4.4电压测量函数

4.4.1ATmega16的定时/计数器

4.4.2定时/计数器参数设置

4.4.3 T/CO中断服务函数

4.5串口中断服务函数

第5章系统整体调试

5.1监测装置结构

5.2系统主程序结构

5.3调试步骤

结论

参考文献

致谢

附录