嵌入式系统在微机继电保护中的应用

来源:新闻动态    发布时间:2023-12-05 13:45:00   阅读量:1

  随着电力系统的日趋复杂,继电保护设施对软、硬件提出了更高的要求。目前,微机保护系统的处理器一般都会采用高性能单片机、数字信号处理器DSP和可编程逻辑器件PLD等来提高CPU性能。但是,随着继电保护系统向多功能、智能化、可视化及网络化方向的发展,这些芯片已经不能完全满足需求。因此,在设计新的微机保护设施时,有必要选用高性能、低成本的新型处理器。近年来,ARM处理器凭借高性价比、低功耗等特点,在嵌入式领域获得了广泛应用。而此μC/OS-Ⅱ作为一种免费的、性能卓越的嵌入式操作系统,为微机保护软件提供了统一的开发平台。本文结合工程实践,对上述二者在微机继电保护中的应用作些讨论。

  微处理器选择AT91RM9200,它是基于ARM920T内核、ARM/Thumb指令集的完整片上系统,工作在180MHz频率下其运算速度可高达200 MIPS,集成了丰富的应用外设及标准接口。该处理器包括一个高速的片上SRAM工作区和一个低延迟的外部总线接口(EBI),其内置控制器可用于控制同步DRAM、突发访问模式FLAsH存储器和静态存储器;提供与SmartMedia、Compact Flash和NAND F1ash的接口,集成了USB2.0接口和媒体访问控制器(MAC),扩展了外部器件应用的种类,使开发出来的产品能工作在网络层,JTAG—ICE接口、UART通道(DBGU)和内嵌实时提供的功能使受实时性限制的应用成为可能,适合作为继电保护设施单片机解决方案的硬件平台。

  嵌入式操作系统选择此μC/OS-Ⅱ。早期这个系统叫做μC/OS-Ⅱ,是1992年编写的嵌入式多任务实时操作系统,后经过修改,1999才推出了μC/OS-Ⅱ,它符合RTCA DO-178B标准的认证,有足够的稳定性和安全性。μC/OS-Ⅱ是用C语言和汇编语言编写的。其中绝大部分代码都是用C语言编写的,只有极少部分与处理器相关的代码是用汇编语言编写的,只要稍加修改就可以把它移植到各类的嵌入式处理器上,因此可选择作为继电保护设施的软件开发平台。

  微机保护设施将待保护系统送来的电流、电压信号,经电流、电压互感器变换后产生低电压信号送入主模板。主模板内的AT91RM9200运行片内的保护软件,进行信号采样,完成各种数值运算、分析及处理,从而确定待保护系统的运作时的状态。如有故障,则由处理器经模板发出跳闸动作信号,以保护系统。同时通过种种通信方式将保护动作信息送入管理模板和上位机,记录和保存数据并报警。硬件系统采用模块化设计,可分为电流互感器/电压互感器模块、A/D转换单元、开入/开出单元、人机交互单元、存储器单元、对外通信单元及电源模块等,硬件整体的结构如图1所示。

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  飞凌嵌入式始于2006年,是一家专注于嵌入式核心板控制管理系统研发、设计和生产的高新技术企业,是国内最早专门干嵌入式技术的企业之一。在电力行业,飞凌嵌入式为通信、测量、控制、保护等二次设备提供主控板卡,为客户节约研发投入及时间成本,已成功助力多家电力企业快速完成产品开发上市,并稳定批量供应核心板卡。为智能电网、配网自动化建设提供行业应用产品,并为充电桩、输电线路监控、配电室监控等场景提供多种解决方案。

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  为进一步推进落实《电网公平开放监管办法》,近期,南方能源监管局在广东省有关地市组织并且开展电网公平开放现场监管检查。现场检查组认真仔细检查电网企业公平无歧视提供接入服务情况,电网企业建立电源项目接入电网工作制度情况,电源项目接入电网并网意向申请、接入系统模块设计、设计的具体方案研究、接入工程前期、

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