基于双cpu综合微机继电保护装置研究与设计

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1、东华大学硕士学位论文基于双CPU综合微机继电保护装置研究与设计专业名称：控制科学与工程作者姓名：杨会翔指导老师：朱凌云学校代码：10255学号：2121091基于双CPU综合微机继电保护装置研究与设计ResearchandDesignofComprehensivePowerRelayProtectionDeviceBasedonDualCPUs学院：信息科学与技术学院专业：控制科学与工程作者：杨会翔指导老师：朱凌云日期：2015年1月6日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本

2、人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本课题不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□

3、，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日基于双CPU综合微机继电保护装置研究与设计摘要微机继电保护装置是以微处理器为核心，采集电力系统实时状态数据，按照给定算法来检测电力系统是否发生故障，故障性质以及故障范围等，并由此控制断路器跳闸或发报警信号的一种安全控制装置。论文设计了基于TMS320F2808+N78E366A双处理器的微机综合继电保护装置，包括滤波算法的研究、硬件系统的设计、软件系统的开发、抗电磁干扰分析设计和装置性能测试。滤波算法研究主要对各种微机继电保护滤波算法性能进行比较

4、，提出在全波傅氏算法之前增加一个差分环节构成差分全波傅氏算法，通过实际的计算验证，差分全波傅氏算法可以消除衰减的直流分量的影响。将其作为装置保护和测量的滤波算法，经对比分析确定每周波采样点数为20点。硬件系统设计详细介绍了保护CPU单元、模拟量采集单元、开关量输入单元、开关量输出单元、通信单元、人机接口单元和电源单元的硬件选型及原理图分析设计。对双CPU的通信实现、任务分配和外围电路搭建做了细致的方案阐述。软件系统开发在保护功能及其逻辑配置的基础上，主要遵循结构化和分层设计的原则，按照自顶向下的设计思路，细致探索了主程序、中断服务程序、故障处理子程序

5、、保护子程序和通信程序流程图的框架结构，并对各部分进行了详细的分析说明。为了提高可靠性，本文对微机继电保护装置的电磁干扰问题进行了探讨，从硬件和软件的角度，提出了一些具体抗干扰的措施，并在系统软硬件开发时加以实施。装置性能测试部分按照微机继电保护装置模拟实验标准搭建了实验平台，对装置保护功能进行大量的模拟实验。通过对测试数据分析和研究得出的结论表明微机继电保护装置硬件电路设计合理，软件程序功能稳定、可靠，满足设计要求。可以预见在技术迅猛发展的背景下，新型微机继电保护装置将更有效、更可靠地担当起确保电网安全的重任。关键词：继电保护，数字信号处理器，差分

6、全波傅氏算法，电磁干扰，模拟实验RESEARCHANDDESIGNOFCOMPREHENSIVEPOWERRELAYPROTECTIONDEVICEBASEDONDUALCPUSABSTRACTMicrocomputerrelayingprotectiondeviceusesmicroprocessortocollectthereal-timedataofstatusofpowersystemaccordingtothegivenalgorithm.Thenthedevicedeterminesifthepowersystemfaultoccurso

7、rnot,thefaultcharacterandfaultrange.Lateritwilldrviethetrippingofcircuitbreakerorsendanalarmsignaloutsidecorrespondingly.Thepaperhasdesignedacomprehensivemicrocomputerrelayprotectiondevicebasedondualprocessors:TMS320F2808+N78E366A.Inthesametime,filteringalgorithmstudy,hardwares

8、ystemdesign,softwaresystemdevelopment,antielectromagne