新型微机继电保护硬件平台设计

根据微机保护系统的发展趋势,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)和高级RISC微处理器(ARM)双处理器结构的数字继电保护硬件平台的设计方案,介绍了数字式继电保护硬件平台的整体结构。该方案中保护CPU采用高性能32 bit浮点DSP芯片TMS320VC33,通过现场可编程门阵列(FPGA)进行输入/输出(I/O)扩展,配合16 bit并行模拟数字转换器,完成多通道高速率采样和保护计算的任务;控制中央处理器(CPU)采用具有ARM920T核的AT91RM9200芯片,完成人机接口和各种通信功能。经过试验,证实该装置可靠。     

数字式继电保护平台

根据微机保护系统的发展趋势,提出了一种基于DSP和ARM双处理器结构的数字继电保护平台的设计方案。该方案中保护CPU采用高性能32bit浮点DSP芯片TMS320VC33,通过可编程序逻辑器件CPLD进行I/O扩展,配合14bit并行A/D,完成多通道高速率采样和计算的任务;控制CPU采用具有ARM920T核的AT91RM9200芯片,完成人机接口和各种通信功能。经过试验,证实该装置可靠。     

微机保护装置中一种基于DSP的嵌入式以太网接口设计

基于IEC61850的变电站系统中,过程层与间隔层、间隔层与变电站层之间的通信方式将全部采用标准以太网方式,微机保护装置作为间隔层的智能电子设备也必然采用以太网进行通信.本文采用DSP芯片和网卡接口控制芯片设计了以太网接口,介绍了接口的硬件构成与DSP芯片对网卡接口控制芯片的控制过程,完成了嵌入式TCP/IP协议的选择.     

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。     

基于双CPU的固定串补微机保护系统的研究

介绍了一种能为固定串补装置提供可靠保护的微机保护装置.通过以太网控制器接收由前端电子互感器传送过来的数字量采样值.装置硬件采用双CPU结构,其中主保护CPU采用TMS320F2812芯片,负责完成接收采样值及保护计算的任务;从CPU采用ATMEGA128,主要实现人机接口功能.两个CPU之间通过双口RAM来交换数据.     

基于DSP的高速以太网接口的设计

随着计算机通信和网络技术的发展,越来越迫切地需要在嵌入式系统中集成以太网接口,来实现与其它计算机设备之间的高速数据传输.本文着重介绍了以TI公司的DSP(TMS320VC5402)为CPU的嵌入式系统与10/100Mbps以太网控制器芯片AX88796的硬件接口电路和基于双绞线的以太网接口的实现,并提出了对AX88796进行初始化、接收数据、发送数据的编程方法.最后,给出了一个采用该技术的工程实例,可供工程技术人员参考.     

基于DSP技术的变电站组态型测控装置的研究

采用数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)芯片ADSP-21992和以太网控制芯片CS8900A设计了一种网络化测控装置。论述了该测控装置的组态化、模块化的设计思想和实际应用方案，介绍了其硬件设计和软件设计的基本原理和特点，重点探讨了快速傅里叶变换算法在DSP内核中的实现以及UDP／IP协议在DSP中的实现。装置具有高精度的快速实时测量系统。通信方式灵活，应用方便可靠，易于扩展，可广泛用于变电站的监控系统。     

TMS320F240 DSP处理器在电动机微机保护装置设计中的应用

本文介绍了DSP芯片在电动机微机保护装置设计中的应用。在对系统的总体设计方案作了分析的基础上，重点介绍了装置的处理器模块的构成和工作原理，以及模拟量采集、键盘显示、通信、出口、电源等模块的设计。此外，论文对装置软件设计的方法作了一定的介绍。在电动机微机保护装置中采用DSP芯片进行开发设计，不仅可以完成电动机综合保护的功能，而且大大提高了处理数据的效率。     

基于RTOS和DSP的中低压线路保护测控装置

介绍了一种基于实时操作系统RTOS(Real-Time Operation System)和数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)的中低压线路保护装置，它由模拟输入通道、CPU主板、开入／开出通道、电源4个模块组成。适用于35kV不接地或小电流接地系统。装置硬件采用TMS320LF2407A。软件采用μC／OS-Ⅱ操作系统。保护功能有三段过电流保护、反时限过流保护、三相一次检无压自动重合闸等。装置还没有专用的测量电流互感器。可实现远程／就地控制、故障录波等功能。装置集成有RS-485，CAN和以太网。可满足变电站综合自动化的需要。     

南京南自电网公司ND 300系列保护装置简介

南京南自电网公司ND300系列保护装置以TI公司高性能的数字信号处理器DSP芯片为基础,并配置32位单片机完成辅助功能;工作主频100 MHz,CPU负荷率小于30%。模拟通道采集采用AD公司基于Σ/△(过采样)技术的16位A/D芯片,提高了采样的精度和可靠性;模数转换器采用串行接口、差分传输技术。采用复杂可编程逻辑阵列CPLD,简化了外围电路,可方便地实现出口逻辑可编程功能。通信接口丰富,包括双Ethernet工业以太网、CANBUS现场总线、RS-485、RS-232等。开入、开出回路实现了二级光电隔离,进一步提高装置的可靠性。     

高压GIS控制及保护装置研制

针对气体绝缘封闭组合电器(GIS)智能化的要求研制了一种基于高性能32位双CPU结构的新型装置。采用数字信号处理器(DSP)TMS320VC33和ARM嵌入式处理器AT91RM9200,双口RAM用于双处理器间的高速数据交换。DSP模块通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成数据测量、命令执行和保护判断等功能;ARM模块内嵌uClinux操作系统,主要完成人机接口、事故记录、启动保护出口和通信等功能;双CPU共享电压频率转换器(VFC)采集数据。详细介绍了系统的硬件、软件设计方案和抗干扰措施,采用C语言和VerilogHDL语言开发系统软件,并提供了保护算法及各个功能模块的软件结构。实验测试和现场运行结果表明该系统可靠性高、组网能力强,满足对GIS监控和保护的要求。     

WXH-801/802数字式微机线路保护的研究

介绍了基于 32位DSP研制开发高压、超高压线路保护的情况及WXH - 80 1/ 80 2微机线路保护在 5 0 0kV系统动模及试运行情况。该装置采用了数字信号处理器DSP、大容量FLASH、大容量RAM、可编程CPLD和 16位A/D数据采集系统等先进技术作为保护CPU板 ,采用嵌入式 80x86作为人机对话MMI板 ;保护原理采用了自适应频率跟踪及自适应综合判据     

基于DSP和ARM9结构的厂用电微机快切装置

针对现有厂用快切装置在稳定性和可靠性上存在的问题,提出一种基于DSP+ARM9双CPU结构的新型方案.装置由电源、CPU、开出/开入、通信等板组成.主CPU(DSP)负责数据采集和逻辑判断,从CPU(ARM)负责以太网通信和液晶显示等,主/从CPU间的数据交换由可编程门阵列(FPGA)的双口RAM实现.装置主CPU(DSP)基于μc/COS系统,从CPU(ARM)基于Vxworks系统.采用主/从CPU协调工作的软件设计方法.快速切换时,厂用母线电压是快速衰减的,为快速、精确地计算厂用母线电压的频率以及厂用母线电压和主/备电源间的相位差,设计了自适应调整采样周期的快速傅里叶变换(FFT)算法,进行频率跟踪和相角估计.现场实验表明所设计的装置成功切换,性能良好.     

基于IEC61850标准的新型数字保护平台研究与实现

基于IEC 61850标准设计的新型数字保护平台将过程层合并单元、智能执行单元和间隔层设备映射到具体的板卡上。介绍了平台的总体硬件结构,从实时性和可靠性角度详细分析了层间的通信方式,提出了基于冗余100 BASE-F以太网和交换式网络集线器HUB的板间通信方式,并给出了具体的硬件电路实现。采集板和开入/开出板CPU选用5410 DSP,分别向主控板发送采集信号和接收控制命令;主控板CPU选用AT91RM9200处理器,完成保护控制和通信功能;给出了各板的硬件逻辑图。将嵌入式操作系统VxWorks引入到间隔层设备中。以线路保护为例,建立了平台的对象信息模型,最后阐述了该平台如何实现保护功能。     

双频载波通信电路的研制

为了在信道特性十分恶劣的低压电力线上实现可靠通信,本采用双路扩频技术通过快速CPU用软件进行数字信号处理来实现调制解调。载波耦合和功率放大电路采用光电耦合式HCPL-800J型电力线通信信号接入集成电路,使该载波通信系统兼有宽带扩频通信方式抗通信频带内干扰能力强和窄带通信方式克服信道衰减、抗通信频带外干扰能力强的特点,而且集成度高,调试方便。     

嵌入式以太网在变电站自动化系统中的应用

随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,变电站自动化技术正以飞快的速度向前发展。基于嵌入式以太网的变电站综合自动化技术正在成为当前研究的热点。简要叙述了常规变电站及其微机保护的发展及其特点,对嵌入式以太网运用于变电站微机保护系统以及目前流行的处理器进行了探讨和阐述,介绍了基于ARM DSP双CPU的微机保护硬件方案和软件整体方案。     

基于DSP的高速数据采集处理系统的研究

介绍了一种基于DSP的高速数据采集处理系统的设计及其关键技术。系统使用高速A/D和CPLD实现了采样率为40 Msps的高速数据采集,然后将采集到的数据送到DSP进行处理,实现了去直流处理、参数测量、数字滤波、信号抽取和插值、频谱分析等功能。通过按键操作,将处理后的波形图和参数用液晶屏显示,可以实现数据采集波形、相位谱、功率谱等显示。系统的测试结果表明:系统实现了研究的预期目标,可进一步开发为高速的多功能虚拟仪器,对后续的研究工作有一定的借鉴意义。系统人机界面友好,操作简便。     

基于CPCI总线的多DSP处理模块的设计及实现

超高压直流输电控制保护系统硬件平台的开发,目前面临着巨大的挑战,主要表现在:直流输电测控点多,数据运算量大,系统规模和复杂度不断增加,单CPU的运行已很难胜任工作。结合灵宝、贵广二回工程,在深入分析超高压直流输电控制保护系统的发展和现状,参考其他领域特别是通信和计算机技术发展的基础上,开发了一种实用于超高压直流系统的新型DSP模块。该模块采用64位,66MHz的CPCI总线作为外部总线接口,标准的6U板型,8片DSP芯片TS201S构成多DSP并行处理结构,具有实时运算能力强、接口灵活、可扩展性和通用性强等特点。经过测试和现场应用,各项技术指标良好,运行稳定可靠,能够满足超高压直流输电的应用。