关于两种微机保护软硬件配置问题的探讨.pdf

维普资讯 第34卷 第7期 继 电器 Vo1．34 No．7 78 2006年4月1日 RELAY Apr．1，2006 关于两种微机保护软硬件配置问题的探讨 潘军军，尹项根 ，张哲 (华中科技大学电气与电子工程学院，湖北 武汉430074) 摘要：为满足微机继电保护装置的四统一标准 ，我国研制的第三代微机保护装置多采用MPU+DSP的结构。 该文描述了目前常用的MPU-I-两DSP结构和MPU-I-单DSP结构两种微机保护结构，分别给出了其保护软件 的实现方法。同时在分析其在软硬件配置上的优缺点的基础上，针对两种微机保护结构进行 了对比，指出 MPu+高性能单DSP的微机保护装置的优越性 。 关键词：微机保护装置；硬件结构； 软件结构； 保护管理机 中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)07-0078-05 在复杂的超高压输电线路保护中，为增加微机 0 引言 保护的可靠性，常用的方法是主后备保护分板实现， 微机保护装置是以中央处理器 CPU为核心，根 采用两块保护 DSP互锁出口。 据数据采集系统采集到的电力系统的实时状态数 以IDL500型超高压输电线路保护装置为例。 据，按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以 该保护装置 由三块 CPU完成 ，一块 MPU(选用 及故障性质、范围等，并由此做出是否需要跳闸或报 ARM9200T)两块 DSP(选用 TMS320VC33)。其中 警等判断的一种安全装置。然而一台完整的微机保 一 块 DSP完成主保护功能，如高频保护；另一块 护装置不仅包括以上保护功能，还包括事件记录和 DSP实现距离保护、零序保护、自动重合闸等功能。 人机接 口等功能。即微机保护装置应在系统发生扰 MPU作为保护管理机，主要承担保护装置整定与调 动时正确动作，并且记录事件报告或者录波。然后 试的人机接 口、故障数据收集整理以及显示打印、实 运行人员可以通过人机接 口(键盘、液晶)管理维护 时时钟对时与广播、各 DSP运行状态监视、通讯协 和查看报告进行事故分析。 议转换、本地以及远程调试维护通讯等任务。 目前，我国研制的微机保护的硬件先后经历了 该微机保护装置的硬件结构如图1所示。 三代，已经由单 CPU结构发展到今天的第三代多 CPU结构。多CPU的微机保护装置中，按功能配置 多个CPU模块，分别完成不同保护原理的多重主保 护、后备保护及人机接 口等功能。多CPU结构的组 合方式有很多，其中MPU+DSP的结构 比较常用。 MPU完成保护装置的总起动元件和人机界面及后 台通信功能，DSP完成所有的保护算法和逻辑功能。 这样，将保护功能和其他扩展功能分离，一方面可以 使DSP专注于完成保护算法，降低软件设计的复杂 图1 MPU+2DSP微机保护装置硬件结构图 Fig．1 HardwarestructureofMPU +2DSP 程度以减少不必要的失误；另一方面，扩展功能可由 micro—computerprotection 更擅长网络通信、人机接 口等功能的MPU来完成， 做到各有所长 ¨J。 1．2 软件配置 1．2．1 保护 CPU的软件配置 l MPU+多DSP的微机保护硬软件配置方 在这种硬件