多核处理器在中低压保护测控一体化装置中的应用

阐述了多核处理器在电力二次保护测控装置中的应用。结合多核处理器基本知识和电力二次设备的典型硬件系统方案,详细描述了某嵌入式多核处理器在新一代中低压保护测控一体化装置中的设计与实现,以及基于消息机制的多核处理器间数据传输共享的方法。最后,对多核处理器在电力二次设备中的应用趋势进行了展望。     

基于国产电力专用芯片的保护测控装置方案设计∗

近年来智能电网、数字电网的飞速发展,给继电保护装置带来了新的挑战,主要表现在复杂性的极速提升, 从而给装置的可靠性、安全性、易用性和性价比方面带来显著问题.提出了一种基于国产电力专用芯片的保护测控装 置解决方案,使用一片高集成度的芯片加上较少的外围器件可以替代传统CPU 加FPGA 的技术方案,并且由于配置 了电力专用的处理单元、安全加密单元,使其更加符合当前数字电网对多业务处理和网络安全的要求.基于该芯片设 计的低压保护测控装置已在某110kV试点工程实际应用,结果表明该方案在性能和可靠性上具有显著优势.     

基于ARM的智能保护测控装置的研究

介绍了一种应用于矿井低压电网的智能化保护测控装置,该装置基于嵌入式芯片ARM LPC2292进行设计.详细介绍了它的硬件组成、功能特点、工作原理以及所采用的保护测量算法.现场运行表明该装置性能稳定,动作可靠,具有良好的推广应用价值.     

基于DSP技术的新型微机线路保护装置

介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)芯片的新型微机线路保护装置。该装置采用数字保护、测控一体化设计,可同时实现输电线路的保护、测控、操作等功能。硬件方面采用32位定点DSP芯片TMS320F2812为核心部件,系统由CPU模块、模拟量采集模块、开关量输入/输出模块、液晶显示模块、电源模块和通信接口等模块统一组成。软件方面采用DSP芯片的集成开发环境CCS开发。     

基于DSP平台的中低压微机保护装置

主要研究了基于DSP中低压电网设备的综合测控保护装置的开发,包括保护原理的探讨、装置硬件系统的设计、制作、调试,对装置硬件结构进行了系统设计。在模块化、统一化的微机测控保护装置的硬件结构方面进行了深入的研究和设计,包括中央处理模块、人机接口模块、A／D转换模块、出口模块、通信模块、频率和相位测量模块等。分析了各模块的设计和实现的功能．并探讨了装置抗干扰能力的改进等问题．     

高可靠性智能低压无功补偿装置设计

针对传统无功补偿装置采样精度不高、系统响应时间长等缺陷,提出了一种基于专用电能计量芯片采样的智能低压无功补偿装置。采用C8051F580为主控芯片,ADE7878为电能计量芯片。所设计的补偿装置具有智能过零投切、智能保护,并能根据负荷变化情况实施动态跟踪补偿等特点。实测结果表明,装置具有较强的实用性和较高的实用价值。     

基于国产芯片实现多功能测控的平台改进及关键技术

多功能测控装置是电力自动化系统的关键设备,其核心芯片均依赖进口,威胁电网运行安全。针对目前适合电力系统自动控制的国产芯片选型少且部分外设芯片没有合适选型的现状,结合多业务融合的需求,提出基于国产ARM主控芯片加国产FPGA的多功能测控装置的平台改进及关键技术。首先,基于FPGA编程替代部分无合适选型的芯片配合智能I/O技术设计硬件平台。然后,基于数据共享和FPGA协作设计软件平台。再针对国产芯片制造水平的现状,提出测量精度补偿、可靠性加固及功能拓展等改进技术。最后,集成以上平台设计及改进技术研制了基于国产芯片的多功能测控装置,并通过第三方专业检测验证其性能指标满足行业相关标准要求,同时在国内变电站正式投入运行,运行情况良好。     

基于TMS320F2812的微机保护平台

针对目前微机继电保护的缺陷,开发了一种基于新型DSP芯片TMS320F2812的微机继电保护平台。对微机继电保护类装置的主要产品形式:保护测控一体化装置硬件的组成结构及各个主要模块进行了分析。围绕DSP构建的硬件平台、实现的保护和测控功能等方面介绍了微机保护平台的配置方法,最后介绍了微机保护平台软件编程的主要内容并给出了具体的流程图。该保护系统简单、可靠、便于维护,是一个统一的软硬件平台,可根据用户的需要方便地配置为各种不同的保护测控类型。     

保护测控一体化装置的研制

介绍了PCS-9600系列保护测控一体化装置的硬件架构及双核软件处理模式。该系列装置采用了工具化和模块化的开发方法,集保护、测控、合并单元、计量、开关监测、智能终端功能于一体;除了具有传统保护、测控等功能外,还具有基于GOOSE的简易母线保护、双数据源的备自投自适应切换、就地化的变压器保护等功能。     

应用于光伏发电系统的专用低压断路器

提出了一种应用于光伏并网的专用低压断路器,该装置在原有低压断路器功能基础上,增加了失压跳闸和检有压合闸等功能,并通过合理设置功能参数,能够实现最大限度支持光伏并网发电和确保光伏发电安全的目的。对专用断路器的设计原理、工作条件、试验内容及要求等作出了详细说明。实际运行结果表明,该装置达到了预期设计目的。     

智能用电监控装置的研制

针对当前低压大用户和低压工商用户的防窃电难的问题,提出了智能用电监控装置的整体设计方案和低压大用户远程监控及用电数据采集、分析方法,研发了塑壳断路器、低压电流互感器、三相电能表高度集成与一体化技术,设计了低压大用户智能用电监控装置的软件架构,研发了装置的软硬件初始化程序、通信模块程序及监测控制程序,成功研制了一款集用电监测、远程控制等功能于一体的低压大用户智能用电监控装置,实现了对低压大用户用电数据的远程监测及异常用电控制,解决了对低压大用户精细化线损分析和远程控制的难题。应用表明,该装置技术先进,使用方便,实用性强,有利于供电企业开展精细化线损管理,打击窃电行为,具有很强的实用价值和广阔的应用前景。     

新一代自主可控保护装置软硬件平台技术

为满足智能变电站不断提升的海量高速数据处理要求,采用多核SoC+FPGA硬件方案,基于SylixOS嵌入式实时操作系统,研究分布式、多板卡结构的保护装置平台技术.提出FPGA高速前置数据处理设计,讨论多板卡互联的LVDS高速总线和CAN实时通信技术,并给出多板卡精确时钟同步和采样同步方案.基于异构多处理软件模型,研究了...     

集成行波测距功能的高压输电线路保护装置的技术探讨

以集成行波测距功能的高压线路保护装置为目标,提出了装置的总体硬件架构设计方案和行波测距软件的整体实现方案,并利用线路保护的判别信息提高了行波测距功能的可靠性,在不影响继电保护性能的基础上实现了行波测距功能与保护功能的整体融合,为提高输电线路保护装置的测距性能提供了技术保证,仿真结果验证了该集成技术的可行性。集成了行波测距的线路保护装置能实时精确定位线路故障点,大大减少人工巡线的工作量,缩短了故障修复时间,提高了供电可靠性。     

谐波滤波、电压、无功综合控制装置的研制

针对目前谐波污染严重及部分无功补偿电容器因谐波电流放大而不能正常投运等问题 ,研制了一种微机型谐波滤波及电压无功综合控制装置。该装置由多 CPU单片机系统构成 ,集谐波实时测量、滤波器及电容器组投切控制、滤波器及电容器组保护、变压器分接头调整等功能于一体 ,在快速傅立叶变换 ( FFT)计算、微机保护算法及综合控制方案的设计中采用了一些独特而有效的方法。文中阐述了该装置的软、硬件实现思想     

基于龙芯处理器的继电保护装置平台及关键技术

继电保护装置是电网安全运行的关键设备,其关键部件自主化程度不高,亟需自主化改造.继电保护装置自主化面临的主要问题是主控芯片选型困难及存储芯片可靠性、一致性不高等问题.从芯片自主化标准的研究出发,遵循继电保护装置可靠性、选择性、灵敏性和速动性的基本要求,详细描述了基于龙芯处理器的继电保护装置平台框架,主要包括主控芯片选型...     

基于LLC谐振变换器的数字化电源控制系统

LLC谐振变换器因其具有输入电压范围宽、负载变化范围大、开关管易实现ZVS等优点被广泛应用在电源设计中。本文设计了一款基于LLC谐振变换器的数字化电源。其控制电路由专用的模拟控制芯片L6599、数字电位器和单片机组成。详细给出了控制电路各组成部分的设计方法和过程,并进行了控制系统软件设计。各种实验验证了所设计电源的正确性。     

一种新型绿色能源并网发电实验平台设计

介绍了一种新型绿色能源并网发电实验平台设计和实现方案。本实验平台是以C8051F120为控制核心,通过采样市电电网信号,实现电网电压频率和相位追踪的并网发电模拟装置。实验平台以IGBT单相全桥作为逆变主电路,利用自行绕制的电感组成LCL滤波器进行滤波,通过软件方式生成正弦波脉宽调制波（SPWM）来实现最大功率追踪（MPPT）。实验平台具有软硬件自动过流保护和欠压保护功能,另外系统硬件电路简单,造价低廉,在教学经费有限的情况下对高年级电气专业学生的实习和实践提供了硬件保证。     

基于DSP2812平台的数字式测控保护综合装置设计

针对基于DSP2812平台的中低压电网设备的数字式测控保护综合装置的设计进行了研究,提出了一种采用双CPU结构的测控保护装置的硬件结构。提出了一种采用滑动数据窗的算法,将由连续3个数据窗的数据经过快速傅里叶变换后得到的结果进行处理,以实现消除衰减直流量对计算结果的影响。该综合测控保护装置的软件系统由自检模块、数据处理模块、动作判断模块、人机接口模块、通信模块5部分构成,对该装置中采用的检测算法的软件流程进行了说明,并通过仿真计算进行了验证。     

基于ARM处理器的低压微机保护装置

针对当前低压微机保护装置运行中出现的处理器性能瓶颈问题,在简单分析ARM(advanced RISC machines)处理器技术特点后,以AT91RM9200芯片为应用对象,详细介绍了基于ARM处理器的低压微机保护装置的软硬件设计方案.针对硬件设计,介绍了装置的各个功能模块,重点阐述了A/D转换部分的设计实现方法;针对软件设计,介绍了ARM处理器软件设计的特点,重点阐述了启动和中断部分的软件编写方法,并简单介绍了采用嵌入式实时操作系统--VxWorks开发微机保护软件的方法.