嵌入式 系统在 电力 电子领域 的应用.pdf

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1、2005年全国单片机与嵌入式系统学术交流会论文集嵌入式系统在电力电子领域的应用与面向未来的开发前景探讨李国雄吕文生1L门远通电子技术有限会司，夏门，361009摘要在电力设备运行控制、电力调度与电力企业管理等多个领城广泛使用发变电拉制、继电保护、自动化、通讯及计算机网络等电力电子嵌入式系统设备其生产厂商涵盖了从西方发达国家的大型电气集团到电表、带电指示器等专项中小企业。嵌入式系统的发展和我国电网技术的规代化建设息息相关，其飞速发展要求我国的电力电子研发企业创新经营理念、强化竞争意识、优化资本投资、驾取新的IT技术，只有这样才能使企业的发展有新的飞跃，使中国的未来涌现出现代化的、领先的

2、跨国电气集团.关位词嵌入式系统，电力电子，应用与开发前景I引言自20世纪80年代世界IT技术的飞速发展和电力工业快速发展以来，电力工业已经不再是80年代以前那样一个省份几个电厂，一个城市几个变电站，几条架空线，一个小房间靠着几部电话就可调度指挥运行的在我们记忆中还很熟悉的面貌，而是结合了最现代化的发、变电控制技术、继电保护技术、无人值守自动化技术、通讯和网络技术。这里每一个环节都有大量的电力电子嵌人式系统在广泛应用。提高电力电子嵌人式系统应用的水平和开发能力，关系到我国可否避免类似莫斯科地区大面积停电那种破坏性事故。关系到可否保障各行各业的生产斋要。本文将着重讨论嵌人式系统在电力系统

3、的应用历史、现状和开发前景.2初级嵌入式系统进入电力系统—成功、不足和希望电网运行最重要的技术是电力系统继电保护技术、电力调度相关的白动化技术及通信等技术。在20世纪80年代之前.我国电力系统基本上没有应用嵌人式系统，最初出现的过电流保护设备是熔断器。随着电网发电机、变电所、用电设备的增多和复杂化，先后出现了机电式、晶体管式继电保护装置，满足了当时电力运行的需要但是这种保护装置体积与消耗功率较大，动作速度慢，机械传动部分和触点容易磨损或粘连，调试维护比较复杂，不能满足超高压、大容量电力系统的要求川。同时，电力调度依靠变电站每日两次通过值班员电话报负荷数据;电力通讯同样使用继电器分立元

4、件布线系统的纵横制交换机。这一切都使电力这一国民经济的先行官急切盼望跨人现代化的门槛。自从1971年美国INTEI公司推出4位4004微处理芯片，紧接着1973年推出8位8080芯片，Motorola推出680。芯片至今，世界IT产业发展一日千里，随着我国改革开放与现代化建设，我国电力电子技术开始追赶世界先进国家，嵌人式系统的应用也从无到有.80年代，嵌人式系统在电力系统的应用首先从微机保护开始，特别是输电线路微机保护。此时国家开始引进国外电力嵌人式系统设备，例如瑞士原BBI二公司的GSXSe集成电路式发电机保护系统a同时国内厂家研制了中阻母线保护装置、第一代微机式超高压线路保护装置

5、、徽机变电所保护监控系统和微机故障录波屏等产品，在与电力调度相关的通讯方面，基于嵌人式系统的模拟程控交换机和1次群的PDH光端机开始使用于电力系统。这个阶段国内已经有不少嵌人式系统厂家，但处于发展的早期阶段，产品还不够成熟。例如机电式继电器所采用的元件、材料、结构型式和制造工艺在近40年中经历了重大的改进，工作性能比较可靠，而采用嵌人式系统的保护装里出现误动、拒动造成电网故障时有发生声模拟程控交换机断话、申音、通道因为模拟电力载波机、模拟微波机的频谱特性差而时常呼叫不通，PDH光端机也时常发生电源，元件不良、死机等状况屡见不鲜。同时，由于80年代企业的资金不足，尚无法大童进口国外较为

6、成熟的嵌人式系统产品.3嵌入式系统、计算机、Intelnet的飞速发展成为拉动电网现代化的三套马车目前高性能、可那稳定的嵌人式系统已经广泛应用在发电、变电、送电控制及检侧的各个环节。发电厂值第一篇专题论述班员，电力调度员通过内嵌微机电路的等离子、液晶、投影机的屏幕得到实时的信息反馈，大量基干嵌人式系统的终端设备采集数据、运行事件信息，通过同样基于嵌入式系统的数字电力载波机、数字微波机及SDH,PDH光纤网络传到ATM交换机，再通过基于嵌人式系统的路由器、交换机、网卡构成的工nretoet送到控制室电网的现代化进程除了世界著名电力下业1商ABB、诺基亚、美国通用电气、北电网络、日立、西

7、屋、默勒电气、西门子、施耐德等嵌人式系统产品的参与外，国内电力电子嵌人式系统厂家也紧追不舍，飞速发展，正如我国家用电气，电脑、手机等厂家在性能与设计方面追赶世界水平一样，我国的电力电子嵌人式系统产品也经历了从8051,MC6805等8位单片机，MC6800,MC6811,8098,80196,MC68332等较高性能单片机，发展到DSP2XXX,ARM7，再发展到现在32位的MIPS,PXA250等数百MIPS运算能力的高端处理器，采用SPARTAND,m