随着计算机技术、网络通信技术的快速发展,微机技术和数字信号处理技术(DSP)已进入了电力系统微机保护领域,电力系统微机继电保护的发展趋势将是基于高性能的DSP硬件平台和嵌入式实时操作系统的微机继电保护装置,利用DSP技术和先进软件技术实现电力系统微机保护的多功能化和智能化已成为今后发展的方向。本论文围绕基于数字信号处理器的微机保护装置的研究任务而展开,开发了一套主要用于电力系统110KV及以下输电线路的集保护、测量、控制于一体的微机保护装置。 本课题是在全面介绍和评述电力系统微机保护的发展趋势上提出的,装置硬件采用DSP+CPLD的模块化设计,并对装置硬件系统平台和软件模块化设计进行了详细的阐述。同时,所有硬件和软件设计均采用模块化结构和国际标准协议,有利于系统扩展和升级。在硬件电路的设计上,采用了高性能浮点DSP和AD芯片为核心的硬件平台,极大提高了数据处理的速度和精度,用复杂可编程逻辑器件(CPLD)取代了传统分立的逻辑器件,提高了系统的抗干扰能力和可靠性;在软件系统的设计上,充分利用DSP处理数据快速性的特点,对算法进行了优化,程序采用模块化结构,将比较大的功能任务细分成几个比较小的功能模块,并充分利用C语言和DSP汇编语言混合编程来实现各个保护功能;还采用基于TCP/IP的IEC60870-5-104协议的以太网(Ethernet)通信方式,增强了装置的通信功能,满足了变电站综合自动化系统的发展要求。 新一代微机保护体现了继电保护和网络技术相结合的设计思想,满足了电力系统智能化、信息化的要求,并进一步为变电站综合自动化系统的无缝通讯提供了基础,更好地适应变电站综合自动化系统的发展需要。 整个装置测试结果表明,测量精确,动作快速准确,通信可靠,各项性能指标和功能均达到预期目标和要求。