CN111555244A - 基于tms320f2812 dsp的电动机微机保护测控系统 - Google Patents

基于tms320f2812 dsp的电动机微机保护测控系统 Download PDF

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CN111555244A CN202010341906.5A CN202010341906A CN111555244A CN 111555244 A CN111555244 A CN 111555244A CN 202010341906 A CN202010341906 A CN 202010341906A CN 111555244 A CN111555244 A CN 111555244A
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Abstract

本发明涉及电机保护领域,具体地,涉及一种基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,包括主控开发板模块、数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块,在硬件平台方面采用模块化设计,对其中某个模块进行修改时,不会影响到另外模块的正常工作,在保护原理上,借鉴电流幅值比较的保护理论、基于对称分量法的保护理论、基于先进信号处理方法的保护理论、基于人工智能的保护理论、小波变换理论、多回路理论等优点,实现电动机速断保护、正序过流保护、负序过流保护、零序过流保护、差动保护、过负荷保护、过热保护、低电压保护、过电压保护、堵转保护、故障非电量保护。

Description

基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统
技术领域
本发明涉及电机保护领域,具体地,涉及一种基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统。
背景技术
当今电力系统是一个巨大的统一整体,是国民经济的命脉,也是现代化工业生产的主要能源,为了能使当今电力系统安全可靠地运行,作为其重要组成部分的微机继电保护装置将起着非常重要的作用,电动机因其结构简单、坚固耐用、控制简单、使用方便以及能适用于各种复杂的工作环境而广泛应用于人类社会的生产和生活中。
电动机系统的飞速发展对电动机保护不断提出新的要求,随着电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为电动机保护技术的发展不断地注入了新的活力。DSP 即数字信号处理器(Digital Signal Processor),是目前应用最广泛的技术之一。所谓信号处理就是对信号进行分析、变换、综合、识别等加工处理,以达到有效提取信息和便于利用的目的。其主要特点是高速,在DSP中专门设置了乘法累加器结构,从硬件上实现了乘法器和累加器的并行工作,可在单指令周期内完成一次乘法并对乘积求和运算。DSP还有其它许多特点如内部操作,采用了时间上重叠的流水线结构,大大提高了运算速度;特别的DSP指令集等等。目前,国内采用 DSP作为电动机保护系统微处理器的研究正成为主流,各种型号的DSP在电动机保护系统的滤波、行波 保护、同步相量测量、谐波抑制与分析等电力系统的常见信号处理中都得到了广泛的研究应用,DSP在电动机保护系统中的应用前景也更加明显,针对目前电动机微机保护装置存在可靠性较低、保护功能不完善、保护功能逻辑没有针对电动机运行的具体特点来专门设计、界面不友好、通讯速度较慢、可记录信息少等不利因素,有必要开发研制一种基于DSP全新硬件平台的新型电动机综合保护装置。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,该系统在保护原理上借鉴电流幅值比较的保护理论、基于对称分量法的保护理论、基于先进信号处理方法的保护理论、基于人工智能的保护理论、小波变换理论、多回路理论等优点,实现电动机速断保护、正序过流保护、负序过流保护、零序过流保护、差动保护、过负荷保护、过热保护、低电压保护、过电压保护、堵转保护、故障非电量保护。
本发明公开的一种基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,其特征在于:包括主控开发板模块、数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块,数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块均与主控开发板模块电连接;
所述主控开发板模块用于程序运算以及保护逻辑的判断;
所述数据采集模块用于对保护对象的模拟信号进行采集以及预处理;
所述通信设备用于与系统外的设备进行通信;
所述开关量输入模块用于外部开入量的输入功能;
所述开关量输出模块用于外部开入量的输出功能;
所述抗干扰模块用于抵御外界干扰源对本系统的影响;
所述电源模块用于为系统各个模块提供5V、12V和24V的稳压直流电源;
所述液晶显示模块用于实现人机交互的功能。
优选的,所述主控开发板模块采用TMS320F2812 DSP芯片为核心。
优选的,所述主控开发板模块上设有外设接口,外设接口包括模拟量输入、模拟量输出、实时时钟、开入量输入、开入量输出、CAN通讯、485通讯、存储器、键盘、人机对话和液晶显示。
优选的,所述通信模块包括RS486模块、以太网通信模块和两个CAN网络模块。
基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,该控制流程由主程序、中断服务程序和故障处理程序三部分组成;
所述主程序用于实现当微机保护装置上电或者复位后对其原有的保护系统进行初始化和进行各种自检,然后进行振荡闭锁,最后打印报告;
所述中断服务程序用于实现实时采样、电压电流求和以及保护系统自检、突变量启动元件;
所述故障处理程序用于识别故障类型及特征,计算故障参数,进而对装置故障进行逻辑比较,最后对故障执行逻辑跳闸,以便更准确、更快速的实现装置保护功能。
优选的,所述主程序运行时对开关量输出通道、程序、保护定值以及ROM、FLASH、RAM进行一次全面的自检工作,在经过全面自检后,把所有标志位进行全面清零,接着进行初始化数据采样系统,主要将采样数据寄存器存数指针POINT初始化,首先将各通道采样值转换化成首地址,将首地址存入循环寄存区的指针,接着初始化计数器,设定的工作状态并且赋予初值。
基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,所述中断服务程序运行时包括以下步骤:
S1、样计算,向8253读取采样值,并且向RAM中的循环寄存区存入相应的数值;
S2、进行全面自检,并且同时对电压和电流进行求和运算;
S3、设定一个突变量启动元件DI1,用其来反应相电流差值,并且还要设置另一个突变电量元件DI2,用此变量来监视另外两个完好相是否产生故障的相电流差;
基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,所述突变电量元件DI2的定义方法具体如下:
QDB:启动标志, DI1如果动作时置“1”;
ZDB:振荡闭锁标志,进入振荡闭锁状态时置“1”;
LHCB:电流求和出错标志,置“1”表示求和出错;
YHCB:电压求和出错标志,置“1”表示求和出错;
DIFLGB:DI2:完整相出现故障标志,置“1”表示DI2动作;
SXB:收信标志,置“1”表示收信机收到信号并且持续假定时间(单位ms)。
优选的,所述故障处理程序运行时首先判断LHCB是否为“1”,若是,程序将离开故障处理程序而去告警,而只有在启动元件动作之后(电流求和及自检通过)才能进入故障处理程序并进行故障计算。
有益效果:传统的微机数字保护器大多用单片机作为保护器,由DSP构成的电动机保护器相对于单片机具有更高的精度和速度,而且DSP的存储量大,具有逻辑控制功能和各种中断处理能力,保护方式具有创新性,并且DSP控制系统简化了硬件设计,也提高了电动机保护器的可靠性,在硬件平台方面采用模块化设计,把整个硬件平台分成不同的单元模块,对其中某个模块进行修改时,不会影响到另外模块的正常工作,在保护原理上,借鉴电流幅值比较的保护理论、基于对称分量法的保护理论、基于先进信号处理方法的保护理论、基于人工智能的保护理论、小波变换理论、多回路理论等优点,实现电动机速断保护、正序过流保护、负序过流保护、零序过流保护、差动保护、过负荷保护、过热保护、低电压保护、过电压保护、堵转保护、故障非电量保护。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明的硬件平台结构图;
图2为本发明主控开发板模块的外设接口示意图;
图3为本发明电动机微机保护的总程序流程图;
图4为本发明电动机微机保护的主程序流程图;
图5为本发明电动机微机保护的中断服务程序流程图;
图6为本发明电动机微机保护的故障处理服务程序流程图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明的部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化图式起见,一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1至图6所示的一种基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,其特征在于:包括主控开发板模块、数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块,数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块均与主控开发板模块电连接;
所述主控开发板模块用于程序运算以及保护逻辑的判断;
所述数据采集模块用于对保护对象的模拟信号进行采集以及预处理;
所述通信设备用于与系统外的设备进行通信;
所述开关量输入模块用于外部开入量的输入功能;
所述开关量输出模块用于外部开入量的输出功能;
所述抗干扰模块用于抵御外界干扰源对本系统的影响;
所述电源模块用于为系统各个模块提供5V、12V和24V的稳压直流电源;
所述液晶显示模块用于实现人机交互的功能。
硬件平台的核心是模块化,把整个硬件平台分成不同的单元模块,对其中某个模块进行修改时,不会影响到另外模块的正常工作。
所述主控开发板模块采用TMS320F2812 DSP芯片为核心,由DSP构成的电动机保护器相对于单片机具有更高的精度和速度,而且DSP的存储量大,具有逻辑控制功能和各种中断处理能力,保护方式具有创新性,并且DSP控制系统简化了硬件设计,也提高了电动机保护器的可靠性,为了满足电动机实时性要求,数据处理部分采用的CPU为TI公司生产的32位DSP(TMS320F2812)来完成,因为TMS320F2812是TI公司最新推出的DSP芯片,是现阶段市场上最先进、功能最强大的32 位定点DSP芯片,它不但具有数字信号处理能力,而且还具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能,特别适用于有大批量数据处理的测控场合,如工业自动化控制、电力电子技术应用、智能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统等。
所述主控开发板模块上设有外设接口,外设接口包括模拟量输入、模拟量输出、实时时钟、开入量输入、开入量输出、CAN通讯、485通讯、存储器、键盘、人机对话和液晶显示,电动机微机保护装置的保护单元设计要求外设接口设计灵活,便于微机保护装置的扩展和升级,并且尽量做到总线不出芯片,即装置外设接口与保护单元CPU都是通过串行方式实现的,这样既可以克服布线维护不方便的缺点,同时又可以克服并行接口抗干扰差的缺点,进而提高微机保护装置的可靠性。微机保护单元CPU具体外设如图2所示,采取此种外设设计将对装置的调试和后期维护带来极大的便利。
所述通信模块包括RS486模块、以太网通信模块和两个CAN网络模块。
基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,该控制流程由主程序、中断服务程序和故障处理程序三部分组成;
所述主程序用于实现当微机保护装置上电或者复位后对其原有的保护系统进行初始化和进行各种自检,然后进行振荡闭锁,最后打印报告;
所述中断服务程序用于实现实时采样、电压电流求和以及保护系统自检、突变量启动元件;
所述故障处理程序用于识别故障类型及特征,计算故障参数,进而对装置故障进行逻辑比较,最后对故障执行逻辑跳闸,以便更准确、更快速的实现装置保护功能。
所述主程序运行时对开关量输出通道、程序、保护定值以及ROM、FLASH、RAM进行一次全面的自检工作,确保微机保护装置在正常使用时,处于完好工作状态,在经过全面自检后,把所有标志位进行全面清零,因为,每一个“软件继电器”的逻辑状态都有一个标志位与之对应,程序的流程走向将由这些标志控制,一般还应将存放采样值的循环寄存器进行清零,接着进行初始化数据采样系统,主要将采样数据寄存器存数指针POINT初始化,首先将各通道采样值转换化成首地址,将首地址存入循环寄存区的指针,接着初始化计数器,设定的工作状态并且赋予初值。
基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,所述中断服务程序运行时包括以下步骤:
S1、样计算,向8253读取采样值,并且向RAM中的循环寄存区存入相应的数值;
S2、进行全面自检,并且同时对电压和电流进行求和运算;
S3、设定一个突变量启动元件DI1,用其来反应相电流差值,并且还要设置另一个突变电量元件DI2,用此变量来监视另外两个完好相是否产生故障的相电流差;
基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,所述突变电量元件DI2的定义方法具体如下:
QDB:启动标志, DI1如果动作时置“1”;
ZDB:振荡闭锁标志,进入振荡闭锁状态时置“1”;
LHCB:电流求和出错标志,置“1”表示求和出错;
YHCB:电压求和出错标志,置“1”表示求和出错;
DIFLGB:DI2:完整相出现故障标志,置“1”表示DI2动作;
SXB:收信标志,置“1”表示收信机收到信号并且持续假定时间(单位ms)。
在电流求和、自检时检出有错或启动元件DI1启动后,首先判断LHCB是否为“1”,若是,进入该程序,若程序将离开故障处理程序而去告警,而只有在启动元件动作之后(电流求和及自检通过)才能进入故障处理程序并进行故障计算。
目前电动机保护原理方法有:基于电流幅值比较的保护理论、基于对称分量法的保护理论、基于先进信号处理方法的保护理论、基于人工智能的保护理论、小波变换理论、多回路理论。
1)基于电流幅值比较的保护理论:是采用热继电器型或电磁型的过流保护,其保护原理是基于电流幅值比较的保护理论。比如过流保护的基本原理是以电流幅值的增加作为故障判据,从原理上只能反应对称故障,对断相、逆相、相间短路、单相接地和不平衡运行等不对称故障很难进行有效的保护。主要有两方面原因:首先,电动机出现各类不对称故障时不一定都会出现明显的过电流;其次,不对称故障对电动机的危害不只表现在过流引起的热效应上,更主要的是不对称故障电流中负序电流分量效应,负序电流效应会导致电动机端部发热、转子振动以及启动力矩减少等问题。仅以过电流作为异步电动机故障特征,是远远不够的。从保护特性方面看,大型电动机要求速断切除故障,还应能够区分电动机是冷态或热态过载,速断保护定值必须躲开电动机启动电流,反时限和定时限保护时间定值必须整定为大于电动机启动时间,这样势必会以降低反应故障的灵敏度和加长切除故障的时间为代价来确保电动机不会误动,结果往往在保护动作时电机已经严重烧毁。
2)基于对称分量法的保护理论:依据对称分量法,当电动机以及外部供电系统发生不对称故障时,故障电流可以分解为正序、负序和零序电流分量:当电动机正常运行时,定子绕组中负序和零序分量都很小或者为零,所以通过检测负序和零序电流分量可以判别各类不对称故障。这一判别方法对各类不对称故障具有较高的可靠性和灵敏度。尤其是利用对称分量法和过流保护结合构成的大型电动机综合保护更显优越性。 目前,在应用对称分量法处理电动机外部严重故障的诊断和保护都较成熟。但是,实际运行当中电动机启动过程中外部供给的三相电压经常是不平衡的,这给保护的整定带来了一定困难。还有当电动机轻微的内部故障时,尤以绕组端部出现很小匝数的匝间短路,负序电流很小,负序电流的检测也很困难。利用对称分量法进行故障诊断时,前提是假定电机是理想的,即以气隙磁场空间基波为主和电压、电流的时间基波为主的假设下,当电动机发生内部故障时,气隙磁场谐波很强,还有铁芯的影响,故以基波为主的分析方法不能完全满足准确的故障判别。
3)基于先进信号处理方法的保护理论:随着检测手段和新型分析算法的发展,如何从电流和电压中提取有用的电参量,己经成为学术界与工程界研究的热点。各种先进信号处理方法也越来越多的应用到电动机故障特征量的提取上来。它们突破了上述两种保护理论的局限性,对定子内部绕组故障和转子断条等故障的灵敏度大大提高,主要潮流有基于傅里叶变换频谱分析、小波变换理论等。
(1)基于傅里叶变换的频谱分析,利用傅里叶变换的频谱分析技术可检测出含有电动机故障信息的特征谐波分量,依据各种特定的震动频谱分量和它引起的电流谐波分量之间的对应关系,可以判定电动机的故障状态。因为当电动机出现不对称故障时,定子电流中会出现相应的谐波电流:转子断条或轴承磨损等原因引起的电动机震动会以相对应于故障类型频率的谐波电流的形式反应到定子电流当中,并且电动机震动的幅值与此谐波电流幅值也有对应关系。目前,频谱分析技术在针对有限的和孤立的故障类型进行模拟或试验中具有很好的效果,但对整个电动机所有的故障类型及各种故障组合情况进行频谱分析却比较困难。
(2 ) 小波变换理论作为一种先进的信号处理技术,是一种新型的时域-频域分析工具,给信号加上一个时域-频域窗口,为了捕捉信号中有用的成分,可以根据频率自动调节窗口的大小,当把电动机电流信号看作定子电流频率的调制信号,通过离散小波变换进行解调时,电动机故障产生的电流幅值变动可以通过小波变换方便地检测出来。但当故障时的电流幅值仅有微小变化时,就给小波变换的检测带来了困难,所以,小波分析的研究还处于理论和试验研究阶段,还远不完善。
4)基于派克向量法和人工智能法保护理论:
(1)派克向量法是通过三相定子电流进行正交派克变换,得到二维的派克电流分量,当电机运行在正常状态下时,派克电流分量在二维平面图上是一个中心在原点的圆。在电机故障时,用于三相电流的变化导致二维派克电流分量向量图就不是圆形的。根据这一原理可以将派克向量法用于电动机缺相、转子断条、偏心、定子绕组匣间短路等故障的判别。当把电动机故障情况下定子电流中包含的(1-2s)f和(1+2s)f 频率的电流分量考虑进去时,得到的扩展派克向量方程,从而更容易得到反应故障的 2sf 及其倍频分量。
(2)人工智能技术近年广泛用于各种机械设备的故障诊断中,其一般步骤有收集、检测、判断和处理等四部分完成。要求同一类电动机正式投入运行前模拟运行,收集各种运行工况下所有运行参数和特征量并存储起来,正式投入运行后要随时检测电动机的这些特征量,以便和已经存储的值进行比较,当所测数据偏离所存数据并超过一定限度时,就判定电动机故障。人工智能常和别的故障判别方法结合起来进行判别故障,人工智能的判别方法对保护系统的硬件、软件要求很高,数据存储量要求大,响应速度要够快,还要包括所有可能的故障情况,目前很难做到完善。派克向量法对于区分各种故障类型以及对微小故障的识别还不能尽善尽美,尤其是电动机 运行环境恶劣更增加了故障判断的难度。
5)基于多回路保护理论:多回路理论的建立为交流电机内部故障的定量分析提供了一套全新方法。多回路理论将电机看作由多个相对运动回路组成的电路,以每个电机绕组作为研究对象,突破了原来理想电机研究的假设,能够考虑多种谐波和绕组的不对称情况。多回路理论从原理上进行分析,不同于前面的采用与正常运行状态相比较的故障判别方法,为电动机故障判别进而进行保护提供了很好的理论基础。当前,多回路理论已经结合了各类先进的信号处理方法,对电动机保护形成了比较成熟的技术,能够实现电机故障的诊断、在线的监测、预防的控制、 缺陷的报警、故障定位、事后故障的分析等许多功能,这是今后电机保护的发展方向。
6)基于微机继电保护装置中的处理器主要有两类:单片机、DSP。
(1)单片机通过大规模集成电路技术将 CPU、ROM、RAM 和I/O 接口电路封装在一块芯片中,具有可靠性高、接口设计简单、运行速度快、功耗低、性能价格比高的 优点。但8位或 16 位单片机,受结构、速度以及总线宽度等方面的限制,单片机指令功能有限、寻址空间小、运算能力弱。 以单片机微核心的微机保护装置虽然控制性能较好,但是不善于数字信号的处理, 难以实现复杂的微机保护算法和数字滤波算法。
(2)而新一代处理器一数字信号处理器(DSP) 硬件资源丰富,相应开发平台先进。DSP 具有相当强的处理能力、快速的指令周期、哈佛结构、流水操作、专用乘法器、特殊的指令,加上集成电路优化设计,可以便 DSP 的指令周期达到 200ns。将DSP应用于微机继电保护,极大地缩短了数字滤波、滤序和傅立叶变换算法的计算时间,不但可以完成数据采集、信号处理的功能,还可以完成以往主要由CPU完成的运算功能,甚至完成独立的继电保护功能。
综上所述,电动机保护原理方法不能仅仅局限于某一种保护原理,要采用多种电动机保护原理相结合,汲取每种电动机保护原理特点,综合应用在电动机保护上。
工作原理:通过对电动机的常见故障特征进行分析,找出电动机故障的准确判据,确定各种故障的保护措施,实现对电动机的各种保护原理功能,在基于工频量构成的微机保护中,对采样值进行滤波,提取出其中的工频基波分量,是进行故障判别的基础,本微机保护装置保护软件包括主程序、中断服务程序和故障处理程序,主程序主要是指当微机保护装置上电或者复位后对其原有的保护系统进行初始化、进行各种自检、然后进行振荡闭锁,最后打印报告等功能。中断服务程序主要是指实时采样、电压电流求和以及保护系统自检、突变量启动元件的功能。故障处理程序主要是指完成识别故障类型及特征,计算故障参数,进而对装置故障进行逻辑比较,最后对故障执行逻辑跳闸,以便更准确、更快速的实现装置保护功能。
上所述仅为本发明的实施方式而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,其特征在于:包括主控开发板模块、数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块,数据采集模块、通信模块、开关量输入模块、开关量输出模块、抗干扰模块、电源模块和液晶显示模块均与主控开发板模块电连接;
所述主控开发板模块用于程序运算以及保护逻辑的判断;
所述数据采集模块用于对保护对象的模拟信号进行采集以及预处理;
所述通信设备用于与系统外的设备进行通信;
所述开关量输入模块用于外部开入量的输入功能;
所述开关量输出模块用于外部开入量的输出功能;
所述抗干扰模块用于抵御外界干扰源对本系统的影响;
所述电源模块用于为系统各个模块提供5V、12V和24V的稳压直流电源;
所述液晶显示模块用于实现人机交互的功能。
2.根据权利要求1所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,其特征在于:所述主控开发板模块采用TMS320F2812 DSP芯片为核心。
3.根据权利要求2所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,其特征在于:所述主控开发板模块上设有外设接口,外设接口包括模拟量输入、模拟量输出、实时时钟、开入量输入、开入量输出、CAN通讯、485通讯、存储器、键盘、人机对话和液晶显示。
4.根据权利要求3所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统,其特征在于:所述通信模块包括RS486模块、以太网通信模块和两个CAN网络模块。
5.根据权利要求4所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,其特征在于:该控制流程由主程序、中断服务程序和故障处理程序三部分组成;
所述主程序用于实现当微机保护装置上电或者复位后对其原有的保护系统进行初始化和进行各种自检,然后进行振荡闭锁,最后打印报告;
所述中断服务程序用于实现实时采样、电压电流求和以及保护系统自检、突变量启动元件;
所述故障处理程序用于识别故障类型及特征,计算故障参数,进而对装置故障进行逻辑比较,最后对故障执行逻辑跳闸,以便更准确、更快速的实现装置保护功能。
6.根据权利要求5所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,其特征在于:所述主程序运行时对开关量输出通道、程序、保护定值以及ROM、FLASH、RAM进行一次全面的自检工作,在经过全面自检后,把所有标志位进行全面清零,接着进行初始化数据采样系统,主要将采样数据寄存器存数指针POINT初始化,首先将各通道采样值转换化成首地址,将首地址存入循环寄存区的指针,接着初始化计数器,设定的工作状态并且赋予初值。
7.根据权利要求5所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,其特征在于,所述中断服务程序运行时包括以下步骤:
S1、样计算,向8253读取采样值,并且向RAM中的循环寄存区存入相应的数值;
S2、进行全面自检,并且同时对电压和电流进行求和运算;
S3、设定一个突变量启动元件DI1,用其来反应相电流差值,并且还要设置另一个突变电量元件DI2,用此变量来监视另外两个完好相是否产生故障的相电流差。
8.根据权利要求5所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,其特征在于,所述突变电量元件DI2的定义方法具体如下:
QDB:启动标志, DI1如果动作时置“1”;
ZDB:振荡闭锁标志,进入振荡闭锁状态时置“1”;
LHCB:电流求和出错标志,置“1”表示求和出错;
YHCB:电压求和出错标志,置“1”表示求和出错;
DIFLGB:DI2:完整相出现故障标志,置“1”表示DI2动作;
SXB:收信标志,置“1”表示收信机收到信号并且持续假定时间(单位ms)。
9.根据权利要求5或7所述的基于TMS320F2812 DSP的电动机微机保护测控系统的控制流程,其特征在于:所述故障处理程序运行时首先判断LHCB是否为“1”,若,程序将离开故障处理程序而去告警,而只有在启动元件动作之后(电流求和及自检通过)才能进入故障处理程序并进行故障计算。
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