基于嵌入式以太网的变电站保护测控系统研究

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1、基于嵌入式以太网的变电站保护测控系统研究摘要变电站自动化技术是综合了计算机、微电子、现代通信和自动控制技术，是对传统变电站继电保护、通信方式的全面技术改造．随着变电站自动化技术的发展，传统的变电站继电保护装置由于保护功能单一而不能满足要求。同时，其传统的通信方式已难以达到变电站综合自动化系统对通信的实时性的要求。因此本文提出基于嵌入式以太网通信技术，保护功能和测控功能共享同一硬件平台的保护测控装置。本文设计的保护测控装置在硬件设计方面，采用飞利浦公司生产的32位ARM和高精度AD芯片为核心的硬件平台，以RTL80IgAS为以太网控铡器。完成与远程计算机的通信方案，增强了通信功能．在软件设计方面

2、，以嵌入式操作系统lIC／OS—II为软件平台，采用全波傅氏算法来实现交流电量的计算，使装置具有较高的精度；采用精简的TcP／IP协议栈程序设计实现以太网通信。关键字：变电站自动化，继电保护，以太网，TCP／IP协议TheResearchofProtectingandMonitoringDeviceBasedonEmbededEthernetforaSubstationAbstraetautomationofasubstationisanintegratedtechnologyofmicrocomputer,micro-electronic，moderncommunicationandauto

3、-comroltechnique。whichrealizesnotonlythefully-scalerebuildingofrelayingbutalsothemodeofcommunicationforthetraditionalsubstation．Withthedevelopmentoftechnologyforsubstationautomation，thetraditionalrelayingcan’tsarisfytherequestbecauseofthesimpleprotectingfunction．Atthesametime，thetraditionalcorrespon

4、dingmethodisunabletomecttherequestforreal-timeofthesubstation．Therefore．thispaperpresentsEthernettechnologyanddesignsacommonhardwareplatformtoimplememprotectingandmonitoringfunctions．Onthewaysofhardwaredesign，thisdesignplatformofprotectingandmonitoringdeviceisadvanced．whichisb∞ed0nARMandhighaccurate

5、ADsamplingchip．RTL8019ASisusedastheEthernetcontrollertoachievecommunicationwithlong-distancecomputers，whichbuildupthefunctionofcommunication．Onthewaysofsoftwaredesign，embeddedoperatingsystempC／OS-Ⅱisusedasthesoftwareplatform．TheapplicationoftheFourieralgorithmadvancesthecomputingaccuracyandtheapplic

6、ationoftheembeddedtidyTCP／IPprotocolstackrealizesthecommunicationonEthernet．Keyword：SubstationIntegratedAutomation，Relaying，Ethernet，TCP／IP插图清单图2．1LPC2292系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯圈2-2任务堆栈结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图3-1装置硬件结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3-2最小系统原理框图国3-3图3-4图3-5圈3-6系统电源电路⋯⋯⋯⋯。系统时钟电路⋯⋯⋯⋯．系统复位电路⋯⋯⋯⋯。JTAG调试电路⋯⋯⋯。图3．7存储器接

7、口电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图3-8模拟信号调理电路⋯⋯⋯⋯．．．⋯¨．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图3-9AD转换接口电路⋯．图3．10开关量输入电路图3．1l开关量输出电路⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯¨．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．12ADE7758外围接口电路⋯图3．13键盘接口电路图3．14LCD接口电路⋯⋯．．161718⋯⋯⋯2l⋯⋯⋯22⋯。24图4．1变电站系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯图4-2RT