基于VxWorks的繼電保護(hù)裝置的設(shè)計及實現(xiàn).pdf

1、繼電保護(hù)裝置是一種實時監(jiān)測電力系統(tǒng)運行狀況并判別電力系統(tǒng)中的各種故障自動切除故障以保證電力系統(tǒng)正常運行的自動化裝置,它對電力系統(tǒng)安全可靠的運行起著十分重要的作用。隨著電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)裝置性能要求的不斷提高,操作系統(tǒng)的實時性、可靠性以及可擴展能力對繼電保護(hù)裝置的性能具有越來越大的影響。VxWorks在實時性、可靠性和可擴展能力上的優(yōu)越性能,為實現(xiàn)繼電保護(hù)裝置更好的性能提供了條件。
　　 本研究首先建立了繼電保護(hù)軟件系統(tǒng)響應(yīng)的時間

2、模型,利用遞推的數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出了軟件系統(tǒng)實時性要求的理論依據(jù),為后面的結(jié)果分析提供了理論基礎(chǔ)。然后采用模塊化的設(shè)計思想,在以SEP4020微處理器為核心的硬件平臺上設(shè)計了基于VxWorks操作系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置軟件框架,包括交流采樣、數(shù)據(jù)處理、繼電保護(hù)、通信、人機交互和信息記錄等功能模塊；開發(fā)了板級支持包(BSP),將VxWorks操作系統(tǒng)移植到繼電保護(hù)硬件平臺上,實現(xiàn)了bootrom和VxWork Loadable映像的動態(tài)加載；詳細(xì)

3、闡述了采樣頻率分別為1.0KHz和1.6KHz下的系統(tǒng)各功能模塊的軟件設(shè)計和實現(xiàn),并對系統(tǒng)實時性能影響最為關(guān)鍵的數(shù)據(jù)處理程序進(jìn)行了包括快速查表、快速開方在內(nèi)的優(yōu)化設(shè)計,使數(shù)據(jù)處理速度提高了55％。采用繼電保護(hù)測試儀PW30A測試了繼電保護(hù)裝置的性能,分析了操作系統(tǒng)本身的實時性能對繼電保護(hù)裝置實時性能的影響。測試結(jié)果表明電流、電壓的測算精度誤差控制在1.0％以內(nèi),保護(hù)動作誤差控制在O.5％以內(nèi),達(dá)到了繼電保護(hù)國家標(biāo)準(zhǔn),在1.0KHz的采樣