10kV真空斷路器智能控制器的研究.pdf

1、真空斷路器是用于接通、分斷電力線路負荷和各種短路故障的一種重要的開關器件[1]，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用。隨著科技的進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和穩(wěn)定性的要求越來越高，這就對輸配電線路的繼電保護性能提出了更加嚴格的要求。本文針對國內(nèi)外同類產(chǎn)品展開了研究，總結了其中的優(yōu)勢與不足，開發(fā)了一套基于ARM處理器結構，集測量、顯示、保護、通信于一體的斷路器智能控制器系統(tǒng)。根據(jù)斷路器控制器裝置的設計需求，文中依次從測量算法、保護算

2、法、控制器硬件設計、實時操作系統(tǒng)移植及應用程序編寫四個方面展開寫作的。
　　在保護算法上，分析了不同的電網(wǎng)參數(shù)數(shù)學模型，使用具有抗直流衰減分量的全波傅氏算法計算電網(wǎng)參數(shù)。并對包括三段式電流保護、接地保護、電壓保護等算法進行了分析。
　　在硬件電路上，確定了以STM32F103ZET6為核心處理器的架構，從系統(tǒng)整體功能出發(fā)，設計了MCU主控電路、電源電路、數(shù)據(jù)采集模塊、ADC端口鉗位電路、GPS定位模塊、網(wǎng)絡通信接口、人機交互

3、模塊等硬件電路模塊，并詳細介紹了各硬件電路模塊的功能實現(xiàn)和設計方法。
　　在嵌入式系統(tǒng)軟件上，移植了源碼公開、結構簡單、可移植性好且可裁剪的μC/OS-II實時操作系統(tǒng)，針對硬件平臺完成操作系統(tǒng)和底層驅動程序的移植，搭建出軟件平臺，在此基礎上編寫應用程序。除了主函數(shù)以外，本軟件系統(tǒng)還創(chuàng)建有A/D轉換任務、三段式電流保護算法任務、網(wǎng)絡通訊任務、傅立葉算法任務、GPS定位任務、鍵盤和顯示任務等六個常駐內(nèi)存任務，按優(yōu)先級與資源占用情況依