智能型高压开关综合保护装置的设计 二

智能型高压开关保护装置

摘要：本文首先介绍了国内外智能型高压开关综合保护装置的设计的现状，分析了数字信号处理芯片在电力系统中的应用情况。针对电力部门和实际应用的需要，本课题是以ADSP-2181为核心，在传统开关设备中引入计算机技术、数字处理技术和网络通信技术而形成的新一代继电保护装置。它具有微机测量、微机保护、网络通信以及在线监测等基本功能。系统可靠性比传统的机电式保护高。本文介绍了其功能的实现方法，简述了DSP系统、模拟量数据采集系统、开关量输入/输出、人机对话等功能模块的组成原理。

关键字:   保护； 测量 ； 智能化电器； ADSP-2181；

目    录

  

摘  要 Ⅰ

第1章 绪 论 1

1.1 智能化仪器及其发展趋势 1

1.2 高速数字信号处理(DSP)技术 3

1.3 本论文的主要内容 4

第2章  硬件设计 5

2.1 总体设计 5

2.1.1 信号输入电路 5

2.1.2  DSP处理系统 5

2.1.3 人机接口 6

2.1.4 开关量输入/输出回路 6

2.1.5 电源系统 6

2.2 信号输入电路 6

2.2.1 VFC数据采集系统 6

2.2.2 模拟量输入通道的设计 7

2.2.3 A/D转换 8

2.2.3.1 VFC型A/D转换概述 9

2.2.3.2 压频转换型模数转换器VCF的工作原理 9

2.2.3.3 AD650的性能特点 9

2.2.3.4 AD650的结构 10

2.2.3.5 AD650引脚功能 10

2.2.3.6 AD650的工作电路 11

2.2.4 快速光隔处理… 11

2.2.4.1 快速光隔处理原理 11

2.2.4.2 快速光隔电路 12

2.2.5 8253 计数器及其电路 12

2.3 DSP处理系统 14

2.3.1 DSP的功能特点 14

2.3.2  ADSP-2181内部主要功能 15

2.4 人机接口 16

2.4.1 键盘输入模块接口设计 16

2.4.2 液晶显示(LCD)模块接口设计 17

2.5 串行通信接口设计 18

2.6 保护及复位电路 18

2.7 开关量输入/输出回路 20

2.7.1 内部开关量 20

2.7.2 外部开关量 20

2.7.3 开关量的输出回路 20

2.8 电源系统 21

2.8.1 保护装置电源 21

2.8.2 稳压电源的优点 21

2.8.3 TOPS246Y芯片介绍 22

2.9 系统的抗干扰 22

2.9.1 信号通道的干扰抑制 23

2.9.2 电源干扰的抑制 23

2.9.3 建立良好的接地系统 23

2.9.4 采用具有抑制能力的TVP 23

第3章 软件设计 24

3.1 监控程序 25

3.2 初始化模块 25

3.3 EEPROM读写模块及操作看门狗子程序 27

3.4 计算模块 27

3.4.1 软件算法 27

3.4.2 基于傅氏算法的功率算法 29

3.4.3 电流保护类型判别 29

3.5 键盘监控程序 29

3.6 液晶显示模块软件设计 29

3.7 外部中断服务程序 31

3.8 通信模块 32

结束语 33

参考文献 34

致  谢 35

附录