基于DSP的配电线路微机保护和测控装置的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要微机保护与常规保护相比，有着自己的特点和优势。它是电力系统继电保护的发展方向。本文分析了各种电流保护的原理和特点，同时深入研究了自动重合闸和低频减载的原理和实现方法，并在此基础上针对现有电力部门的需求，设计了并实现了一种面向配电线路的全分布式的微机保护和测控装置。该装置硬件上采用DSP+MCU的双CPU结构，集数据采集、数字信号处理、保护出口控制和人机接口等于一体。该装置不仅实现了电力系统的实时测控和三段式电流保护功能，还集成了零序电路保护、低频减载、自动重合闸等功能。装置的软件设计是基于嵌入式实时操作系统[LC/OS-11的。在介绍了实时操

2、作系统的概念和“C/OS-11的内核结构之后，本文重点介绍了JAC/OS-11在TMS320LF2407ADSP上的移植。在分析和比较现有微机继电保护算法的基础上，针对电力系统的特点采用了改进的半波傅氏算法，具有较好的计算精度与时实性。同时介绍了小波分析方法在电力系统中的应用，重点研究了在小电流接地选线中的应用。在装置的结构和软硬件设计方面，采用了多种抗干扰措施，大大提高了装置的可靠性。本文所研制的微机保护和测控装置在总体方案、设计思想上有新意。具有动作速度快、灵敏度高、抗干扰性能好等特点，能满足无人值班变电站的需要，具有一定的理论和实用价值。关键词微机保护;线路保护;数字信

3、号处理器;LAGOS-11;小波分析哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractMicroprocessorprotectionhasitsowncharacteristicsandadvantagesincomparisonwithconventionalprotection.Itisthedevelopingtrendofrelayprotectioninthepowersystem.Thispaperanalysestheprinciplesandcharacteristicsofcurrentrelay,andtheprinciplesofautomaticrecl

4、oserandunderfrequencyloadsheddingarediscussed.Basedonthedemandofpowerdepartment,afulldistributedmultifunctionalprotection&monitoringdevicefacedthedistributedlineisstudied.DSP+MCU,doubleCPUhardwarestructureisemployedintheinstrument,whichcomprisesdataacquisitionunits,digitalsignalprocessingun

5、its,exportcontrolunitsandMMIunits.Thisinstrumentnotonlycanperformfunctionsofprotection&monitoringandcurrentprotection,butalsointegratesthefunctionsofzero-sequencecurrentprotection,automaticrecloserandunderfrequencyloadshedding.Thesoftwaredesignofthisinstrumentisbasedonembeddedreal-timeopera

6、tionsystem-IAC/OS-11.AfterabasicintroductionofRTOSand1iC/OS-II，thispaperfocusonitsporttoTMS32OLF2407ADSP.Incomparisonwithexistingrelayprotectionalgorithmandaccordingtothecharacteristicsofpowersystem,half-cycleFourieralgorithmisemployed,whichhasgoodprecisionandreal-timeperformance.Inaddition

7、,waveletanalysisanditsapplicationinpowersystemisintroduced,especiallyinfaultselectionstudyofnetworkswithungroundedneutral.Severalanti一ammingmeasuresaretakenindesigningthehardwareandsoftware,whichcanmaketheequipmenthighlyreliableandpracticable.Theoveralls