基于M·CORE平台的中低压电网设备数字式综合测控保护装置的研究

摘要

该论文主要研究了基于M·CORE平台的中低压电网设备的数字式综合测控保护装置的开发,包括综合测控保护的背景、内容、现状的探讨和装置硬件系统的设计、制作、调试和软件系统的开发、调试,以及微机保护算法的理论研究和模拟实验.论文首先在参阅了大量文献资料的基础上,对电力系统中低压电网设备数字式综合测控保护的背景、内容、现状进行了分析和总结,在此基础上提出了以M·CORE为平台的中低压电网设备数字式综合测控保护装置的研究.其次,对装置硬件结构进行了系统设计.重点在适应于不同中低压电网设备的模块化、统一化的微机测控保护装置的硬件结构方面进行了深入的研究和设计,包括主CPU模块、从CPU模块即人机接口模块、A/D转换模块、出口模块、通信模块等.论文分析了各模块的设计和实现的功能.再次,讨论了装置各软件模块的设计:包括主CPU程序模块、初始化和自检模块、动作判断模块、通信模块、人机接口模块.分析了交流电量采集的要求、特别及各种常规交流采样算法的优缺点及其适用范围,在此基础上设计并实现了一种基于M·CORE硬件平台的快速且具有高计算精度微机测控保护算法.最后,对该论文所开展的工作做了一个总结,并提出了下一步工作方向.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1电力系统微机保护的应用和发展概况

1.2电力系统微机保护装置的基本组成和特点

1.3微机保护发展的现状

1.3.1微机保护的硬件发展现状

1.3.2微机保护算法的发展现状

1.4本论文的目的和主要工作

第二章双CPU平台综合测控保护装置硬件设计

2.1用双CPU的目的

2.2主、从CPU处理器

2.2.1主CPU处理器MMC2107

2.2.1从CPU处理器77E58

2.3主、从CPU的通信模块

2.3.1 IDT7132内部结构及功能

2.3.2 IDT7132的应用

2.4复杂可编程逻辑器件XILINX 9572

2.5AD转换模块

2.6外扩的开入开出口

2.6.1开入开出的通道扩展

2.6.2开入开出的抗干扰处理

2.7通信模块

2.8液晶显示和键盘模块

2.8.1本装置采用的液晶

2.8.2 SED1335的硬件结构

2.8.3本装置采用的液晶和单片机77E58的接口

2.8.4键盘

2.9其他外围电路

2.10本章小结

第三章软件模块设计

3.1装置的软件模块结构

3.2初始化和自检模块

3.3动作判断模块

3.4通信模块

3.5人机接口模块

3.5.1液晶显示模块

3.5.2键盘处理模块

3.6本章小结

第四章微机保护算法及其实现

4.1交流采样简介

4.1.1基于正弦波的交流采样算法

4.1.2傅氏算法

4.1.3改进傅氏算法

4.2基于M·CORE平台的微机保护装置软件算法

4.2.1微机保护装置的性能要求

4.2.2本装置采用的算法

4.3微机保护算法模块在开发板上的实现

4.3.1开发板与仿真器的组成结构

4.3.2 M·CORE的集成开发环境(IDE)

4.3.3 M·CORE的ABI

4.3.4基于M·CORE的软件开发

4.4本章小结

结论

致谢

参考文献

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