基于DSP和μC/OS-Ⅱ的消弧过电压保护装置控制器设计
摘要
近年来，在中性点不接地系统中，消弧过电压保护装置正越来越多地用于单相接地故障时弧光过电压的判别和线路保护。它是区别于消弧线圈的另一种解决弧光过电压扩大单相接地故障的方法。
在消弧过电压保护装置中，控制器的设计对于装置功能的实现至关重要。本文介绍了一种基于DSP和μC/OS-Ⅱ的消弧过电压保护装置控制器的设计。该控制器以TI公司生产的32位高性能TMS320F2812 DSP作为中央控制单元设计了模拟量采集模块、开关量输入输出模块、通信模块和人机接口等模块；在DSP上移植了μC/OS-Ⅱ操作系统，并以此为平台完成了应用程序的设计；在装置控制器研发的初期进行了电磁兼容性设计。这些使得控制器能够完成电量测量、故障判定、保护命令发出、故障报警、故障录波和与上位机通信等多种功能，进而控制消弧过电压保护装置中其它的器件完成保护任务。该控制器具有处理速度快、人机界面友好、可扩展性强等特点。
In present years, Arc Suppression and Over Voltage Protector is more and more used in neutrality point unearth system to distinguish arc earth over voltage and protect the power system when single-phase earth fault happens. It is a new method to prevent arc earth over voltage different from Arc Suppression Circle.
The controller design of Arc Suppression and Over Voltage Protector is very important to realize its function. A design of Arc Suppression and Over Voltage Protector Controller Based on DSP &μC/OS-Ⅱis introduced in this paper. The controller uses 32bits high performance TMS320F2812 DSP as it central control unit which is produced by TI incorporation. Based it analog mete gather module, on-off mete in-out module, communication module, man machine interface module etc. are designed,μC/OS-ⅡOS is replanted on DSP by which the application program is designed. And the EMC design of the controller is did in the early stage of the production of it. The controller can perform on measuring power mete, distinguishing fault, emitting protection order, alarming and logging fault information, communicating with up-control computer etc. So it can protect the power system when arc earth over voltage happens. The controller has many features like fast processing speed, good man machine interface, extensile etc.
在消弧过电压保护装置中，控制器的设计对于装置功能的实现至关重要。本文介绍了一种基于DSP和μC/OS-Ⅱ的消弧过电压保护装置控制器的设计。该控制器以TI公司生产的32位高性能TMS320F2812 DSP作为中央控制单元设计了模拟量采集模块、开关量输入输出模块、通信模块和人机接口等模块；在DSP上移植了μC/OS-Ⅱ操作系统，并以此为平台完成了应用程序的设计；在装置控制器研发的初期进行了电磁兼容性设计。这些使得控制器能够完成电量测量、故障判定、保护命令发出、故障报警、故障录波和与上位机通信等多种功能，进而控制消弧过电压保护装置中其它的器件完成保护任务。该控制器具有处理速度快、人机界面友好、可扩展性强等特点。
In present years, Arc Suppression and Over Voltage Protector is more and more used in neutrality point unearth system to distinguish arc earth over voltage and protect the power system when single-phase earth fault happens. It is a new method to prevent arc earth over voltage different from Arc Suppression Circle.
The controller design of Arc Suppression and Over Voltage Protector is very important to realize its function. A design of Arc Suppression and Over Voltage Protector Controller Based on DSP &μC/OS-Ⅱis introduced in this paper. The controller uses 32bits high performance TMS320F2812 DSP as it central control unit which is produced by TI incorporation. Based it analog mete gather module, on-off mete in-out module, communication module, man machine interface module etc. are designed,μC/OS-ⅡOS is replanted on DSP by which the application program is designed. And the EMC design of the controller is did in the early stage of the production of it. The controller can perform on measuring power mete, distinguishing fault, emitting protection order, alarming and logging fault information, communicating with up-control computer etc. So it can protect the power system when arc earth over voltage happens. The controller has many features like fast processing speed, good man machine interface, extensile etc.
引文
[1] 付惠琪，袁东升．电力系统中性点接地方式分析及选择[J]．河南理工大学学报．2006，Vol．25 NO．6(493-496)．
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[3] 吴旭涛，艾绍贵，樊益平．XHG消弧消谐选线过电压保护装置的现场试验研究[J]．宁夏电力．2007年第2期(14-18)．
[4] 许颖．对消弧线圈消除弧光接地过电压的异议[J]．电力设备．2001，Vol．2 NO．4(48-50)．
[5] 王伟华．中性点不接地系统消除弧光技术探讨[J]．技术与管理．2006
[6] 季志均，马文丽等．四种嵌入式实时操作系统关键技术分析[J]．计算机应用研究．2005．
[7] 刘艳芬，张嘉星等．弧光接地过电压的限制措施[J]．包钢科技．2006，Vol．32NO．4(87-89)．
[8] 温阳东，何碹，邓菁．基于RTLS019AS的以太网接口单元研究[J]．仪器仪表用户．2006，3(83-85)
[9] 吴红斌，丁明等．线路保护中PT断线判据的分析和改进[J]．继电器．2004，Vol．32 NO．3(63-65)．
[10] 老古．单片机与ISA总线以太网解决方案．http://www.laogu.com
[11] 萧文龙，林松儒．TCP/IP最佳入门[M]．北京：机械工业出版社，2006
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[13] Jan Axelson著，骆丽等译．嵌入式Ethernet和Internet通信设计技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006
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[20] 邢建全．嵌入式系统的电磁兼容设计．2004年全国第五届嵌入式系统学术交 流会论文集[C]21-23．2004
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[27] (美)Texas Instruments Incorporated著．刘和平，张卫宁编译．TMS320C28x系列指令和编程指南[M]．北京：清华大学出版社，2005
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[40] TMS320x281x, 280x Enhanced Controller Area Network (eCAN) Reference Guide (Rev. B).Texas Instruments, 05 Nov 2004
[41] TMS320x281x, 280x Peripherals Reference Guide (Rev. B).Texas Instruments, 05 Nov 2004
[42] TMS320x281x, 280x Serial Communications Interface (SCI) Reference Guide (Rev. B).Texas Instruments, 05 Nov 2004
[43] TMS320x281x, 280x Serial Peripheral Interface (SPI) Reference Guide (Rev. B).Texas Instruments, 05 Nov 2004
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[46] TMS320x28x, Assembly Language Tools User's Guide. Texas Instruments, 27 Aug 2001
[47] TMS320x28x, Optimizing C/C++ Compiler User's Guide. Texas Instruments, 27 Aug 2001
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