基于等值回路方程的变压器保护装置设计.pdf

第24卷第 8期 电 力 科 学 与 工 程 Vol-24，NO～ 7O Oct．，2008 ‘ 2008年 10月 ElectricPowerScienceandEngineering 基于等值回路方程的变压器保护装置设计 朱云山 ，李 思 (1．华北电力大学 能源与动力工程学院，河北 保定 071003：2．泰州供电公司，江苏泰州 225300；3．北 京市 电力公司调度通信中心调度处，北京 100031) 摘要：介绍了基于MOTOROLA嵌入式微处理器MPC555的新型微机继电保护装置的硬件系统，阐述了其 基于NucleusPLUS多任务实时操作系统的软件设计思想。在该硬件平台上提出了基于变压器等值回路方 程的新型变压器保护装置的设计方案。 关键词：多任务实时操作系统；NucleusPLUS；变压器保护；等值回路 中图分类号：TM744．4 文献标识码：A 以 MPC555嵌入式微处理器为核心，可以分为： 0 引 言 MPC555嵌入式微处理器、数据采集系统、存储 器、通讯接 口、开入和开出回路等几个主要部分。 近年来微机保护领域不断涌现出一些新理论和 算法，诸如暂态量保护、人工智能保护、自适应保 竺兰H H 卜嵌 护、小波分析等，使得原有的保护硬件难 以胜任。 区瑁 入微 随着微电子技术的发展，可编程逻辑器件、数字信 号处理器 以及嵌入式微处理器系统的应用和推f，‘ 匝珀 理处系 使得微机保护的硬件系统有了新的发展空间。 IEER。M卜统 相对 j硬件系统的快速发展，软件方面的发展 相对滞后 。目前，大多数微机保护软件规模较小、 图 1 硬件电路结构框图 功能 一、智能化程度低 ，而且多采用汇编语言编 1．1．1MPC555嵌入式微控制器简介 写程序。软件技术的落后 已经成为制约微机保护进 MPC555属于 MoT0R0LA 公司 MPC5000 一 步发展的最大障碍。因此，构建新的硬件平台， PowerPC精简指令集系列微控制器，主要特性如下： 采用全新的软件技术已经成为 务之急。 (1)精简指令微控制器中央处理单元(RCPU)。 本文提出了 ‘套基于新的硬什平台，采用现代 (2)高集成度的存储系统。 软件技术，并融入新的变压器保护原理的新型变压 (3)统一总线接 口单元 (USIU)。 器保护装置的设计方案。 (4)两个时间处理单元 (TPU3)。 (5)18通道的标准组件 I／O系统 (MIOS1)。 1 硬件平台的设计 (6)2个 CAN2．0B控制器模块 (TouCANs)。 (7)队列式串行多通道模块 (QSMCM)。 1．1硬件系统的设计思想 1．1．2通讯接口 采用基于32位嵌入式微处理器、16位高精度 通讯接口包括USB接 口、RS一485接 口、CAN A／D的硬件开发甲台，并且提供丰富的通讯接 口， 接 口和以太网接 口。通过