技術(shù)天地
基于雙工控機的微機繼電保護測試儀研究與實現(xiàn)
發(fā)布日期：2021-04-19 點擊：3120次
摘要： 隨著微機繼電保護在我國電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，作為繼電保護裝置性能、質(zhì)量的重要評定手段的四方國瑞電力|繼電保護測試技術(shù)也快速發(fā)展。傳統(tǒng)的模擬式測試技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場需求，以計算機技術(shù)、微電子技術(shù)等先進技術(shù)為基礎(chǔ)的微機繼電保護測試裝置的成為繼電保護測試技術(shù)新的發(fā)展方向。
在查閱了國內(nèi)外相關(guān)文獻資料并研究分析我國繼電保護測試技術(shù)的發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合當前繼電保護測試技術(shù)的發(fā)展趨勢，本文研制了一種基于雙工控機+串口通信的新一代繼電保護測試儀，該測試裝置以嵌入式系統(tǒng)作為用戶交互和數(shù)字信號處理的平臺，較傳統(tǒng)的微機+單片機結(jié)構(gòu)，在運算速度和輸出精度上有了很大的提升。該測試裝置體積小巧，性能優(yōu)越，擁有友好的用戶界面和完善的測試功能，便于維護和升級，具有廣闊的應(yīng)用前景。
全文首先簡要介紹了繼電保護測試技術(shù)，在研究了繼電保護測試裝置的發(fā)展歷程以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結(jié)合當前主流的設(shè)計思路及同類產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，提出了基于雙工控機+串口通信的微機繼電保護測試裝置的設(shè)計方案，并介紹該方案具有的性能特點和技術(shù)參數(shù)。接著，本文研究了雙工控機架構(gòu)下的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，對上位機、下位機、復(fù)雜可編程邏輯器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）的連接原理、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)量輸入輸出電路進行詳細分析與設(shè)計。緊接著，本文分析了該系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，研究了Windows系統(tǒng)下利用微軟基礎(chǔ)類庫(Microsoft Foundation Classes，MFC)編寫主測試軟件中關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)方案；對下位機軟件的多文檔C語言程序，提出并實現(xiàn)了模塊化結(jié)構(gòu)的思想，通過實際代碼分析了數(shù)字波形的計算和開關(guān)量的采集。隨后，制定本系統(tǒng)上位機和下位機之間的串口通信協(xié)議，并研究其編程實現(xiàn)。本文還研究了CPLD器件的的邏輯功能，采用超高速集成電路硬件描述語言（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，VHDL）編程實現(xiàn)，并通過MAX plusⅡ仿真驗證程序結(jié)果。論文的最后，作者對該保護測試裝置現(xiàn)階段存在的不足做了說明，并給出了進一步設(shè)計開發(fā)的發(fā)展方向。
