基于VxWorks的继电保护装置的设计及实现-电子科学与技术;微电子学与固体电子学专业论文.docxVIP

矗毡 手 矗毡 手 A吨，HeKEG- t 摘要 摘要 继电保护蝶置是一种实时监测电力系统运行状况并判别电力系统中的各种故障自动切除故障以 保证电力系统正常运行的自动化蜂蜜，它对电力系统安全可靠的运行起着十分囊攘的作用。随着电 力系统对继电保护装置性能要求的不断提高，操作系统的实时性、可靠性以及可扩展能力对继电保 护装寰的性能具有越来越大的影响。 VxWorks 在实时性、可靠性和可扩展能力上的优越性能，为实 现继电保护装置更好的性能提供了条件。 论文首先建立了继电保护软件系统响应的时间模型，利用遍推的数学方法推导出了软件系统实 时性要求的理论依据，为后面的结果分析提供了理论基础。然后采用模块化的设计思想，在以 SEP4020 微处理器为核心的硬件平台上设计了基于 VxWorks 操作系统的继电保护装置软件框架，包 括交流来样、数据处理、继电保护、通信、人机交互和信息记录等功能模块:开发了板级支持包 (BSP) ， 将 VxWorks 操作系统移植到继电保护硬件平台上，实现了 bootrom 和 VxWork Loadable 映像的动恋 加载1 详细阐述了来样频卒分别为1.0KHz和1.6阳性下的系统各功能模块的软件设计和实现，井对 系统实时性能影响最为关键的数据处理程序进行了包括快速蜜表、快速开方在内的优化设计，使数 据处理速度提高了 55%。 采用继电保护测试仪 PW30A 测试了继电保护放置的性能，分析了操作系统本身的实时性能对 继电保护装盘实时性能的影响。测试结果表明电流、电压的测算精度误接控制在1. 0%以内，保护动 作误差控制在 0.5%以内，达到了继电保护因家标准，在1.0阳Iz的采样频率下，保护周期控制在 6ms 以内，在 l劝阻b 的来样频率下，保护周期控制在 8.125ms 以内，实时性能良好。 关键词:继电保护，实时性，操作系统， VxWorks ‘????? ‘?????帕‘，‘地冒‘??，也飞，，也 Abstract Relay pro制ing 叫uipment is a kind of au阳matic device 阳 moni1oro阳现阳gs切:te of elec创c power system and cut ofJ the error part from the whole system in order 阳 ensure the safe 叩eration of whole power sys优ID， it plays an important role in 部剧ranting 伽e safe and reliable 呻eration of pow衍即stem. Wi也 development of relay protection technology and according 10 the bigher performance power system requires，more bigher r，叫.uirements are posted on hardware and so班ware system， the distin肌l?shed real-time performance ，reliability and scalability of VxWorks provide an important 部JaraIl阳 for the pro阳阳r high performance. Firstly 伽 time model of the pro伽阳rso班ware sysωm response action w制 set up in order to analyze 也e proteωr so班ware system real-time p町formance，after that recursive mathematical method are used to derive 仙也ωretical basis of 伽 protector so伽are sys阳realtime requirement ，all of these provide a theoretical basis for 甜1e results analysis. Then 由e design of the software architecture based on VxWorks RTOS and the hardware pla旺。nD which uses SEP4020 拙 core prOCe8S0r i8 giv钮，画也is part 加 modular desi伊 method is us叫， and the so由ware system is divi