? 華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)微機繼電保護測試儀的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的微機繼電保護測試儀設備在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“微機繼電保護測試儀“高壓設備供應商而努力。

? 在微機繼電保護中應用嵌入式系統的意義,在我國經(jīng)濟發(fā)展所需要的各種能源中，電力能源占據著(zhù)非常重要的地位。因此，維護電力系統的穩定性具有重要的意義。然而，眾多經(jīng)驗顯示，如果在大型電力系統發(fā)生故障之后不能夠進(jìn)行及時(shí)有效的處理，則會(huì )直接影響整個(gè)電力系統的穩定性和可靠性，不僅影響電力供應，還極可能造成電網(wǎng)的瓦解，導致區域性的大面積 停電，給生產(chǎn)和生活造成嚴重性的破壞。 由于以上原因，自從電力系統誕生以來(lái)，關(guān)于如何維持其穩 定、可靠運行便成為了電力領(lǐng)域中研究的永恒課題。

? 繼電保護裝置 在維持電力系統運行的安全和穩定方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，同時(shí)，它能夠有效限制大面積、長(cháng)時(shí)間停電，因而繼電保護裝置是保持電力系統穩定與可靠的最為有效、最為重要、最為基本的技術(shù)措施。 雖然我國的繼電保護技術(shù)獲得長(cháng)足發(fā)展，其裝置水平也得到了極大地提高，但是從綜合方面，我國目前的微機繼電保護裝置還存在著(zhù)以下幾方面的不足：第一，與國外先進(jìn)系統相比，硬件方面顯得比較落后和陳舊；第二，相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)力度不夠，更新緩慢，而且維護難度較大、生存期較短；第三，保護原理配置和相關(guān)裝置 的制造工藝方面存在發(fā)展潛力，有待挖掘；第四，廠(chǎng)站自動(dòng)化系統 接口的功能不強，并且網(wǎng)絡(luò )通信功能也有待提高。在電力系統自動(dòng)化程度不斷深化的今天，傳統的微機線(xiàn)路保 護系統很難適應電力的要求。當前，一方面是微機繼電保護裝置投入量的不斷增長(cháng)，另一方面是自動(dòng)化電力系統對微機繼電保護裝 置要求地不斷提升，面對這種局面，開(kāi)發(fā)一種新型的微機繼電保護裝置顯得尤為迫切。

? 自動(dòng)化電力系統對微機繼電保護裝置的特殊性要求具有較高的可靠性、穩定性、擴展性、實(shí)時(shí)性以及較強的網(wǎng) 絡(luò )通信能力和非常強大的人機交互界面。該裝置不僅要求具備性能優(yōu)異的硬件支持，而且還要求具有優(yōu)秀的軟件系統。在軟件方 面，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統（即 RTOS 系統，Real Time Operating System）是不錯的選擇。該系統不僅擁有能夠裁減的微內核結構，還有具有優(yōu)化之后的高效多任務(wù)優(yōu)先級管理設計，此外，該系統還具有較好的可擴展性和可移植性。以上特點(diǎn)使嵌入式實(shí)時(shí)操作系 統（RTOS）具有高控制效率和簡(jiǎn)便的操作性。

? 嵌入式系統在微機繼電保護中的運用本文所提到的嵌入式系統采用ARM9 系列處理器，該處理器是ARM 系列中性能比較高的一種，它的默認主頻可以達到200MHz，因而可較輕松地應對各種數據的處理；同時(shí)，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）具有非常豐富的外圍接口，可以進(jìn)行存儲、通信等各項操作，因而系統的可擴展性得到了有效保證。 該系統的硬件設計具體如圖1所示。

? 在硬件系統設計方面，微機保護裝置將待保護系統送來(lái)的電流、電壓信號，經(jīng)電流、電壓互感器變換后產(chǎn)生的低電壓信號送入主模板。主模板內的 AT91RM9200 運行片內的保護軟件，進(jìn)行信號采樣，完成各種數值運算、分析及處理，從而確定待保護系統的運行狀態(tài)。如有故障，則由處理器經(jīng)模板發(fā)出跳閘動(dòng)作信號，以保護系統。同時(shí)通過(guò)各種通信方式將保護動(dòng)作信息送入管理模板和上位機，記錄和保存數據并報警。硬件系統采用模塊化設計，可分為電流互感器 /電壓互感器模塊、A/D 轉換單元、開(kāi)入/開(kāi)出單元、人機交互單元、存儲器單元、對外通信單元及電源模塊等。A/D 轉 換是微機保護的關(guān)鍵功能，采樣芯片選用 AD7329。由于移植實(shí)時(shí)操作系統的需要，本系統采用2片容量較大的SDRAM（IS42S16160B），每片32 MB，構成32 位的高速數據總線(xiàn)?？紤]到電力系統中大數據量和實(shí)時(shí)數據傳輸的需要，根據 AT91RM9200 微處理器的特點(diǎn)，本系統設計了 CAN、以太網(wǎng)、RS232/485、光纖、USB。

? 目前，應用較多的還是傳統的微機線(xiàn)路保護裝置，該裝置采用的是低性能、多CPU 結構。相對于此種結構，采用高性能的單CPU 結構或者少CPU 結構，不僅結構簡(jiǎn)單，性能不減反增，而且維護方便，可靠性更好。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）是后臺程序，它要在嵌入式先系 統啟動(dòng)之后最先開(kāi)始執行，而用戶(hù)的其他應用程序則需要在嵌入 式實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）上運行；該系統會(huì )根據不同應用程序的要求進(jìn)行任務(wù)處理，主要包括消息管理、資源管理、系統異常處理以及任務(wù)調度等等?；谇度胧綄?shí)時(shí)操作系統（RTOS）的平臺，系統會(huì )為每一個(gè)任務(wù)確定不同的優(yōu)先處理級別，隨后根據優(yōu)先處理級 別對不同任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的切換，確保電力系統對繼電保護裝置 實(shí)時(shí)性的要求。在編寫(xiě)程序時(shí)，可以分別編寫(xiě)各個(gè)任務(wù)，不必同時(shí)將所有任務(wù)運行的各種可能情況記在心中，不僅大大縮短了程序 編寫(xiě)的工作量，而且減小了出錯的可能，保證了最終程序的高可靠性。實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統建立在硬件系統上，用戶(hù)的一切開(kāi)發(fā)工作 都在其上進(jìn)行，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統（RTOS）的用戶(hù)不必花費大量的時(shí)間學(xué)習硬件，與直接開(kāi)發(fā)相比起點(diǎn)更高。

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