用DSP構(gòu)成的110KV線路保護(hù)的研究.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要卞文主題是110KV線路微機(jī)保護(hù)的研究，副題為DSP在繼電保護(hù)中的應(yīng)用，圍繞這兩條主線，本文進(jìn)行詳細(xì)論述。第一章是微機(jī)保護(hù)綜述，介紹了微機(jī)保護(hù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、新發(fā)展以及微機(jī)保護(hù)的構(gòu)成第二章是介紹DSP的特點(diǎn)以及在繼電保護(hù)中的應(yīng)用，在這其中介紹了DSP的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)，闡述了DSP適于數(shù)字信號(hào)處理的特殊構(gòu)造，并且著重介紹了本課題所采用的DSP芯片TMS320F240，講述了該芯片所特有的一些片內(nèi)結(jié)構(gòu)第三章是論述

2、了本課題所使用的幾種數(shù)字濾波方法，對(duì)其原理進(jìn)行了推導(dǎo)，并且對(duì)各種濾波器的濾波效果進(jìn)行了評(píng)述第四章是數(shù)字濾序器，論述了如何利用采樣得到的離散值得到正、負(fù)、零序電流電壓在第五章里，著重論述了本文的一個(gè)創(chuàng)新，即電抗變換器的數(shù)字化仿真，在這其中，論述了電抗變換器的特點(diǎn)，以及對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化仿真的意義和效果第六章是距離保護(hù)裝置的原理，距離保護(hù)是本課題繼電保護(hù)的主保護(hù)，這一章是本文的難點(diǎn)第六章軟件設(shè)計(jì)是本文的重點(diǎn)，在這一章中，通過對(duì)程序框圖的詳解，講

3、述了整套保護(hù)的設(shè)計(jì)思路。(微機(jī)繼電保護(hù)產(chǎn)品山于其相對(duì)于傳統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)品的一系列優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，然而由于8位和16位單片機(jī)的各種限制，制約了繼電保護(hù)功能的進(jìn)一步提高。隨著DSP開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，這種狀況得到極大的改觀，DSP硬件資源豐富，功能強(qiáng)大，開發(fā)環(huán)境及相應(yīng)開發(fā)平臺(tái)先進(jìn)，極大的提高了保護(hù)產(chǎn)品的性能。本文所采用的TMS320CF240DSP芯片是DSP家族中的一員，它擁有快速的的指令周期以及地址、數(shù)據(jù)總線分

4、離等適于快速數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)點(diǎn)，并且在CPU內(nèi)部有16K的FLASHMEMORY.AD轉(zhuǎn)換器、以及WATCHDOG免除了擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器和AD轉(zhuǎn)換器的工作，使硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，正是基于這些特點(diǎn)，本課題采用了它做為保護(hù)板的CPU.本課題基于DSP適于數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)，著重研究了各種數(shù)字濾波器，包括FIR濾波器、IIR濾波器、半波積分算法、傅立葉算法，并且受到數(shù)字濾序器的啟發(fā)，應(yīng)用了一種數(shù)字化的電抗變換器，這種數(shù)字化器件可以使得電流相位提前，極

5、大的簡(jiǎn)化計(jì)算，并且還是一種好的濾波器，這種濾波器不但保持了實(shí)際電抗變換器濾除衰減直流分量的特點(diǎn)，而且解決了其對(duì)高次諧波的放大作用。本課題研究的110KV線路微機(jī)繼電保護(hù)包括三段式相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)、四段式零序電流保護(hù)、振蕩閉鎖、PT斷線閉鎖以及重合閘。其中距離保護(hù)由正序電壓為極化量的方向阻抗繼電器和零序電抗繼電器相結(jié)合構(gòu)成，保證了保護(hù)的方向性、可靠性，尤其是極大地提高了繼電器的抗過渡電阻的能a山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACT

6、Thesubjectofthisarticleistheresearchof110kvlinecomputerrelayprotectionthesubtileistheapplicationofDSPincomputerrelayprotection.Thisarticlehasadetaileddiscussionaboutthesetwothemes.Chapteroneisnamedthesummariseofcomputerr

7、elayprotectionwhichintroducesthedevelopmenthistoryactuality，newdevelopmentofcomputerrelayprotectionandformationofcomputerrelayprotectionchaptertwoisnamedthecharacteristicofDSPanditsapplicationinrelayprotectionwhichdiscus

8、sesthespecialconstructofDSPthatmakesitadapttodigitalsignalprocessing，andlaysstressontheintroductionofDSPchipTMS320C2XXwhichisusedinthisresearch，anddescribesspecialperipheralsofthischipinchapterthreeseveralkindsofdigitalf

9、ilterusedinthistaskarediscussedtheirtheoryareeducedandtheirfilteringefectareevaluatedchapterfourdiscussesthesequencefilterandexpatiateshowtogetpositivenegativeandnullsequencecurrentandvoltageusingdiscretevaluesgettingfro

10、msamplingchapterfivediscussesonecreationofthisarticlewhichisthedigitalemulationofreactanceconvertordiscussesitscharacteristicsandthesignificanceandefectofemulationginthispartchaptersixdiscussestheelementsofthedistancepro

11、tectionwhichisthemainrelayprotectionofthistaskandthischapteristhedifficultpartofthisarticlechaptersixdiscussesthedesignationofsoftwareandistheemphasesofthisarticleandthischaptertellsofthedesignreasonofentirerelayprotecti

12、onTheproductsofcomputerrelayprotectionaregettingwidelyusedinelectricpowersystembecauseofitsaserialsofexcellenciescomparingwiththetraditionalrelayprotection.howeverthe8bitand16bitsinglechiplimitstheadvanceoftherelyprotect

13、ionsfunctionbecauseoftheirrestriction.withtheapplicationofDSPinelectricpowersystemthissituationgetingimproved.DSPhasprllifichardwareresourceandeminentfunctionanditsexploitiveenvironmentandplatformareadvancedanditenhances

14、theperformanceofprotectionproductsgreatly.TheTMS320F240DSPchipusedinthistaskisonememberofDSPfamily.Ithasmanysrongpointsadaptivetodigitalsignalprocessinglikefastintructioncycleandseparateaddressbusanddatabus.Ithas16kFLASH

15、MEMORYADconvertorandWATCHDOGavoidingtheefortofexpandingprogrammemoryandADconvertorandsimplifyingthehardwaredesign.SoitisusedasCPUofmainprotectionboardinthistaskbasedontheabovecharacters.Severaldigitalsequencefiltersaredi