基于μC/OS-Ⅱ的新型微机保护测控装置开发
发布时间：2021-11-26 10:54
随着智能电网的不断发展,变电站综合自动化的程度要求也不断提高。微机保护测控装置是变电站综合自动化系统中不可或缺的组成部分。近年来,嵌入式实时操作系统因其实时性和高可靠性而被微机保护等自动化设备广泛采用。本文深入地研究了嵌入式实时操作系统μC/OS-II,并成功将其应用于基于STM32平台的微机保护测控装置上,实现了变电站综合自动化系统对微机保护测控装置的多种功能需求。本文在研究了大量国内外文献的基础上,分析了微机保护测控装置的功能和性能需求,提出了一种基于嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II和STM32平台的微机保护测控装置设计方案。硬件方案中,本文选择了32位微控制器STM32F205ET6作为CPU,完成了包含12路模拟量、32路开入、16路开出通道和RS485、RS232、以太网等多个通讯接口和打印接口的一整套硬件电路设计。软件方案中,本文在STM32平台上完成了μC/OS-II的移植,并在此基础上实现了多任务应用程序的开发。在具备基本保护功能的同时,该装置集成了故障录波功能,支持Modbus和103等通讯协议,并可根据现场需求对装置进行功能扩展。基于该方案设计的微机保护测控...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题背景和研究意义
1.2 微机保护测控装置的发展和研究现状
1.3 本文主要工作和章节安排
2 微机保护测控装置的总体设计方案选择
2.1 硬件结构方案的选择
2.2 软件系统的设计方案
2.3 小结
3 硬件系统设计与实现
3.1 CPU模块
3.2 交流输入变换模块
3.3 开关量输入输出模块
3.4 通讯模块
3.5 电源模块
3.6 人机交互模块
3.7 小结
4 软件系统设计与实现
4.1 软件系统构成
4.2 μC/OS-II的移植
4.3 全周傅氏算法及其应用
4.4 电力通讯协议分析
4.5 应用程序设计
4.6 故障录波设计
4.7 小结
5 装置性能测试
5.1 模拟量采样通道测试
5.2 保护功能与故障录波测试
5.3 通讯功能测试
5.4 小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]变电站自动化系统[J]. 刘沛. 数字技术与应用. 2011(08)
[2]基于嵌入式ARM的Modbus/TCP协议的研究与实现[J]. 翁建年,张浩,彭道刚,李辉. 计算机应用与软件. 2009(10)
[3]STM32-FSMC机制的NOR Flash存储器扩展技术[J]. 潘辉. 单片机与嵌入式系统应用. 2009(10)
[4]变电站继电保护综合自动化系统[J]. 王晓宁,张拥刚,秦琦,李文. 微计算机信息. 2009(15)
[5]ST大幅扩展STM32微控制器产品系列[J]. 张慧娟. 世界电子元器件. 2008(07)
[6]基于Modbus协议的通信控制系统的设计[J]. 黄琼. 自动化技术与应用. 2008(01)
[7]变电站自动化系统未来的发展方向[J]. 杨凯. 电力系统通信. 2007(12)
[8]基于ARM9微处理器的Modbus通信协议的实现[J]. 郑鸿彦,苗世洪,张军民. 电气应用. 2007(05)
[9]AT45DB081B在数据采集系统中的应用[J]. 樊寅逸,何海光. 电子元器件应用. 2007(03)
[10]IEC 60870-5-103传输规约在微机保护测控装置中的应用与实现[J]. 王培增,董世军. 继电器. 2007(05)
硕士论文
[1]基于STM32F207工业核心板的研究与实现[D]. 李俊杰.湖南大学 2012
[2]基于μC/OS-Ⅱ嵌入式通信管理机的开发[D]. 杨要中.华中科技大学 2012
[3]基于Cortex M3处理器的RTOS研究与设计[D]. 刘翠玲.武汉理工大学 2011
[4]线路微机保护装置的设计与实现[D]. 张永.西安电子科技大学 2011
[5]基于ARM9+μC/OS-II的微机保护系统的设计[D]. 柳亮.华东交通大学 2009
[6]基于综合选线策略的小电流接地系统故障选线研究及其装置实现[D]. 曹建东.华中科技大学 2009
[7]电力系统变压器微机保护的研究[D]. 方晖洋.湖南大学 2009
[8]基于TMS320F2812的微机线路保护装置的研究[D]. 贾贤龙.合肥工业大学 2008
[9]新型微机保护装置硬件和软件的研究[D]. 丰明宝.山东科技大学 2006
[10]基于嵌入式应用的数控雕刻机软硬件设计[D]. 陈曦.电子科技大学 2006
本文编号：3520000
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题背景和研究意义
1.2 微机保护测控装置的发展和研究现状
1.3 本文主要工作和章节安排
2 微机保护测控装置的总体设计方案选择
2.1 硬件结构方案的选择
2.2 软件系统的设计方案
2.3 小结
3 硬件系统设计与实现
3.1 CPU模块
3.2 交流输入变换模块
3.3 开关量输入输出模块
3.4 通讯模块
3.5 电源模块
3.6 人机交互模块
3.7 小结
4 软件系统设计与实现
4.1 软件系统构成
4.2 μC/OS-II的移植
4.3 全周傅氏算法及其应用
4.4 电力通讯协议分析
4.5 应用程序设计
4.6 故障录波设计
4.7 小结
5 装置性能测试
5.1 模拟量采样通道测试
5.2 保护功能与故障录波测试
5.3 通讯功能测试
5.4 小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]变电站自动化系统[J]. 刘沛. 数字技术与应用. 2011(08)
[2]基于嵌入式ARM的Modbus/TCP协议的研究与实现[J]. 翁建年,张浩,彭道刚,李辉. 计算机应用与软件. 2009(10)
[3]STM32-FSMC机制的NOR Flash存储器扩展技术[J]. 潘辉. 单片机与嵌入式系统应用. 2009(10)
[4]变电站继电保护综合自动化系统[J]. 王晓宁,张拥刚,秦琦,李文. 微计算机信息. 2009(15)
[5]ST大幅扩展STM32微控制器产品系列[J]. 张慧娟. 世界电子元器件. 2008(07)
[6]基于Modbus协议的通信控制系统的设计[J]. 黄琼. 自动化技术与应用. 2008(01)
[7]变电站自动化系统未来的发展方向[J]. 杨凯. 电力系统通信. 2007(12)
[8]基于ARM9微处理器的Modbus通信协议的实现[J]. 郑鸿彦,苗世洪,张军民. 电气应用. 2007(05)
[9]AT45DB081B在数据采集系统中的应用[J]. 樊寅逸,何海光. 电子元器件应用. 2007(03)
[10]IEC 60870-5-103传输规约在微机保护测控装置中的应用与实现[J]. 王培增,董世军. 继电器. 2007(05)
硕士论文
[1]基于STM32F207工业核心板的研究与实现[D]. 李俊杰.湖南大学 2012
[2]基于μC/OS-Ⅱ嵌入式通信管理机的开发[D]. 杨要中.华中科技大学 2012
[3]基于Cortex M3处理器的RTOS研究与设计[D]. 刘翠玲.武汉理工大学 2011
[4]线路微机保护装置的设计与实现[D]. 张永.西安电子科技大学 2011
[5]基于ARM9+μC/OS-II的微机保护系统的设计[D]. 柳亮.华东交通大学 2009
[6]基于综合选线策略的小电流接地系统故障选线研究及其装置实现[D]. 曹建东.华中科技大学 2009
[7]电力系统变压器微机保护的研究[D]. 方晖洋.湖南大学 2009
[8]基于TMS320F2812的微机线路保护装置的研究[D]. 贾贤龙.合肥工业大学 2008
[9]新型微机保护装置硬件和软件的研究[D]. 丰明宝.山东科技大学 2006
[10]基于嵌入式应用的数控雕刻机软硬件设计[D]. 陈曦.电子科技大学 2006
本文编号：3520000
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3520000.html
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