GIS控制和保護(hù)裝置的研制.pdf

1、隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化的迅速發(fā)展，對(duì)GIS(Gas Insulated Switchgear)的要求也越來(lái)越高，特別是變電所在逐步實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化進(jìn)而為無(wú)人值班時(shí)，對(duì)GIS的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和保護(hù)控制提出了更高的要求，因此，智能化GIS就應(yīng)運(yùn)而生了。它一方面要求滿足傳統(tǒng)GIS的基本功能要求，另一方面將微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到GIS內(nèi)，使其有自檢、控制、保護(hù)、自我診斷和通信的新功能，以滿足配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化的要求。為了滿足要這一要求，論文提出了一

2、種基于高性能的32位雙CPU結(jié)構(gòu)的新型GIS保護(hù)測(cè)控裝置的研制方案，該方案充分考慮了當(dāng)今飛速發(fā)展的DSP技術(shù)和ASIC技術(shù)，在參考國(guó)內(nèi)外同類型裝置的基礎(chǔ)上采用當(dāng)今比較流行的硬件平臺(tái)DSP+ARM,并在ARM內(nèi)嵌uClinux操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出一個(gè)可擴(kuò)展性強(qiáng)的通用性微機(jī)保護(hù)平臺(tái)，能可靠地完成各項(xiàng)保護(hù)和控制功能，實(shí)現(xiàn)裝置與裝置、裝置與計(jì)算機(jī)間的復(fù)雜邏輯聯(lián)鎖。 本文以硬件、軟件設(shè)計(jì)方案及各功能實(shí)現(xiàn)為研究重點(diǎn)。在硬件設(shè)計(jì)上首先給出了裝置的整

3、體結(jié)構(gòu)，然后從功能上對(duì)其進(jìn)行劃分為兩大模塊即保護(hù)控制模塊和通信模塊，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)地講述了兩大模塊的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。保護(hù)控制模塊采用高性能32位浮點(diǎn)DSP芯片TMS320VC33，通過(guò)CPLD進(jìn)行I/O擴(kuò)展，配合16位并行A/D，完成多通道高速率采樣和保護(hù)計(jì)算的任務(wù)；通信模塊采用的是Atmel公司的基于ARM920T內(nèi)核的AT91RM9200微控制器，內(nèi)嵌uClinux操作系統(tǒng)，外帶以太網(wǎng)控制器和各種通信接口如CAN口、USB和串行口等

4、，用來(lái)實(shí)現(xiàn)間隔層的通信功能，采用這種結(jié)構(gòu)的好處是充分地結(jié)合了DSP的強(qiáng)大運(yùn)算功能和ARM在嵌入式Linux下的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)通信功能，使它們各自的優(yōu)勢(shì)得到最大極限的發(fā)揮。在保護(hù)軟件設(shè)計(jì)上，闡述了DSP在線可編程技術(shù)和基于高速數(shù)字信號(hào)處理器TMS320VC33硬件平臺(tái)的軟件的實(shí)現(xiàn)方法。在通信軟件設(shè)計(jì)上，詳細(xì)介紹了uCLinux 嵌入式操作系統(tǒng)在ARM平臺(tái)上的移植，并在剖析IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，探討了基于IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的間隔層通信