基于嵌入式技术的微机继电保护应用研究

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1、中文摘要摘要随着电力系统微机继电保护技术的发展，一些新的改善保护性能的原理和方案逐步得到实际应用，这对微机继电保护装置硬件提出了更高的要求。目前运行的微机保护装置的CPU大多为16位单片机，由于单片机受到运算速度等因素的制约，不易实现更复杂的算法和更高的采样率；同时在目前运行的微机保护装置软件的编程上采用传统的流程图线性程序，导致软件不易维护、升级换代困难等问题。近年来，嵌入式技术发展迅速，为微机保护提供了良好的发展机遇，采用这些新技术开发功能更强大、性能更稳定的微机保护装置已成为新的发展方向。本课题探讨在微机保护中采用新硬件并引入嵌入式实时操作系统对保护装置进行

2、技术升级换代改造，硬件系统以ATMEL公司的32位微处理器AT91RM9200为核心，软件平台则基于性能出众的小型嵌入式操作系统I_tC／OS．II，将ttC／OS—II移植到AT91RM9200目标硬件中，进行微机保护软件方案的设计。课题研究在以下几个方面有所创新：①微机保护采用新的硬件平台，以AT91RM9200为CPU，外围接口丰富；②改进了ttC／OS．II的任务栈空间，进一步优化了gC／OS．II的性能；③提出了基于实时操作系统IjtC／OS—II的微机保护软件开发的新思路。论文指出了传统微机保护中存在的问题，引入了基于RTOS的微机保护方案；对I_tC

3、／OS—II内核原理进行了深入分析，讨论了I_tC／OS．II任务栈空间的改进设计，提高了系统性能：设计出了基于AT91RM9200为核心的目标硬件系统；探讨了如何将gC／OS—II成功移植到目标开发板，并实现了嵌入式TCP／IP协议在ttC／OS—II中的嵌入；讨论了基于I_tC／OS—II的微机保护(线路距离保护)软件设计方案，给出了应用程序模块的设计；所设计的软、硬件经现场调试，运行效果良好，将ttC／OS．II应用到微机保护中能够较大的提高微型机继电保护装置的性能，使其满足电力系统发展的实际工程需要。关键字：微机继电保护，嵌入式实时操作系统(RTOS)，A

4、T91RM9200，I．tC／OS—II英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofmicroprocessorrelayprotectionforpowersystem，somenewprincipleandprojectthatcanimprovetheefficiencyoftherelayprotectionhavebeenappliedinpractice,tllcyputforwardhigherrequirementforthedesignofmicroprocessorrelayprotection．Atpresent，theC

5、PUofmostmicroprocessor-basedprotectiondeviceis16bitSingleChipMieyoco，becauseoftheslowspeedinoperation,itisdifficulttorealizethecomplexalgorithmandhighersamplingrateforit．Andtraditionalflowchartlinearityprogrammeisadoptedinmostmicroprocessorrelayprotectiondevicecurrently,whichmakessome

6、problemssuchasbeingdifficulttomaintainandupgrade,etc．Recently,embeddedtechnologydevelopsrapidly,itprovidesagoodopportunityformicroprocessorrelayprotection’sdevelopment,SOitisanewdirectiontodevelopmorestronglyfunctionalandmoresteadymicroprocessorrelayprotectoradoptingthesenewtechnology

7、．Thepaperexploresthetechnologyrenovationofmicroprocessorrelayprotectiondevice,whichadoptsnewhardwareandembeddedreal—timeoperatingsystem；thehardwaresystemadopts32bitmicroprocessorAT91RM9200producedbyATMELcompany；,softwareplatformisbasedoncost-fleeandstronglyfunctionalembeddedoperatings

8、ystem