? 華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀的廠家，本公司生產(chǎn)的微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀設(shè)備在行業(yè)內(nèi)都廣受好評(píng)，以打造最具權(quán)威的“微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。

? 隨著電力系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，繼電保護(hù)裝置對(duì) 軟、硬件提出了更高的要求。目前，微機(jī)保護(hù)系統(tǒng) 的處理器一般采用高性能單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器 DSP和可編程邏輯器件PLD等來提高處理器性能。 但是，隨著繼電保護(hù)系統(tǒng)向多功能、智能化、可視 化及網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展，這些芯片已經(jīng)不能完全滿 足需求。因此，在設(shè)計(jì)新的微機(jī)保護(hù)裝置時(shí)，有必 要選用高性能、低成本的新型處理器。近年來，ARM 處理器憑借高性價(jià)比、低功耗等特點(diǎn)，在嵌入式領(lǐng) 域獲得了廣泛應(yīng)用。而此／0S—II作為一種免費(fèi)的、 性能卓越的嵌入式操作系統(tǒng)，為微機(jī)保護(hù)軟件提供 了統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)。本文結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)上述二 者在微機(jī)繼電保護(hù)中的應(yīng)用作些討論。

保護(hù)裝置的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

? 微機(jī)保護(hù)裝置將待保護(hù)系統(tǒng)送來的電流、電壓 信號(hào)，經(jīng)電流、電壓互感器變換后產(chǎn)生低電壓信號(hào) 送入主模板比1。主模板內(nèi)的AT91RM9200運(yùn)行片內(nèi)的 保護(hù)軟件，進(jìn)行信號(hào)采樣，完成各種數(shù)值運(yùn)算、分 析及處理，從而確定待保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。如有 故障，則由處理器經(jīng)模板發(fā)出跳閘動(dòng)作信號(hào)，以保 護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)通過各種通信方式將保護(hù)動(dòng)作信息送 入管理模板和上位機(jī)，記錄和保存數(shù)據(jù)并報(bào)警。硬 件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可分為電流互感器／電壓互 感器模塊、A／D轉(zhuǎn)換單元、開入／開出單元、人機(jī)交 互單元、存儲(chǔ)器單元、對(duì)外通信單元及電源模塊等， 硬件主體結(jié)構(gòu)如圖l所示。

? 2．1 A／D轉(zhuǎn)換單元 A／D轉(zhuǎn)換是微機(jī)保護(hù)的關(guān)鍵功能，采樣芯片選 用AD7329。該芯片是一款真正雙極性、8通道、低 功耗、帶符號(hào)位的12 bit、1 MSPS轉(zhuǎn)換速率ADC， 輸入電壓范圍達(dá)±10 V，因此可以將輸入噪聲的影 響降到最低，同時(shí)提供很高的直流和交流阻抗。

? 2．2存儲(chǔ)器單元 由于移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的需要，本系統(tǒng)采用兩 片容量較大的SDRAM(IS42S16160B)，每片32船， 構(gòu)成32位的高速數(shù)據(jù)總線，用于存放程序代碼和各 種數(shù)據(jù)。采用一片32肥的NOR FLASH(TE28F256J 3C)，用于固化操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序代碼、操作過程 中的事件信息和錄波數(shù)據(jù)。另外，采用一片32 KB 的E2PROM用于存放需要經(jīng)常讀寫的保護(hù)定值。

? 2．3通信單元 考慮到電力系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸 的需要，根據(jù)AT91RM9200微處理器的特點(diǎn)，本系統(tǒng) 設(shè)計(jì)了CAN、以太網(wǎng)、RS232／485、光纖、USB。CAN 控制器采用完全支持CAN總線V2．0A和V2．0B技術(shù)規(guī) 范，通信速率為1 Mb／s、SPI接口的MCP2510?？紤] 到光纖傳輸距離遠(yuǎn)、頻帶寬、發(fā)射天線小、保密性 好及抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，將光纖和以太網(wǎng)通信結(jié)合 起來，充分發(fā)揮二者的優(yōu)越性，可大大提高系統(tǒng)的 應(yīng)用范圍和可靠性∞。系統(tǒng)采用IPll3A作為以太網(wǎng) 至光纖收發(fā)器，IPll3A是二端口(包括TP端口和FX 端口)10／100Mbps以太網(wǎng)集成交換器，由一個(gè)二端 口控制器和一個(gè)以太網(wǎng)快速收發(fā)器組成；遵守 I EEE802．3x規(guī)貝0。

? 隨著ARM處理器技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的不 斷推廣，A剛處理器在電力系統(tǒng)中必將得到更廣 泛的應(yīng)用。而嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)R：I’oS在微機(jī)保 護(hù)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的保護(hù)功能提供了可能。文 中討論的基于嵌入式AT9lRM9200微處理器的微 機(jī)保護(hù)裝置已完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，初步試運(yùn)行效果表明， 該設(shè)計(jì)是成功的，受到用戶方的認(rèn)可，有望得到大 力推廣。

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