| 【中文题名】 | 基于嵌入式以太网的变电站保护测控系统研究 |
| 【英文题名】 | The Research of Protective and Monitoring Device Based on Embeded Ethernet for a Substation |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-3 |
| 【中关键词】 | 变电站自动化,继电保护,以太网,TCPIP协议,, |
| 【英关键词】 | Substation Integrated Automation,Relaying,Ethernet,TCP/IP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
变电站自动化技术是综合了计算机、微电子、现代通信和自动控制技术，是对传统变电站继电保护、通信方式的全面技术改造。随着变电站自动化技术的发展，传统的变电站继电保护装置由于保护功能单一而不能满足要求。同时，其传统的通信方式已难以达到变电站综合自动化系统对通信的实时性的要求。因此本文提出基于嵌入式以太网通信技术，保护功能和测控功能共享同一硬件平台的保护测控装置。
本文设计的保护测控装置在硬件设计方面，采用飞利浦公司生产的32位ARM和高精度AD芯片为核心的硬件平台，以RTL8019AS为以太网控制器，完成与远程计算机的通信方案，增强了通信功能。在软件设计方面，以嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ为软件平台，采用全波傅氏算法来实现交流电量的计算，使装置具有较高的精度；采用精简的TCP／IP协议栈程序设计实现以太网通信。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-12 |
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第一章 绪论 |
12-15 |
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1.1 变电站综合自动化 |
12-13 |
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1.1.1 变电站综合自动化的一般概念 |
12-13 |
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1.1.2 变电站综合自动化系统的分层分布式结构 |
13 |
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1.2 变电站间隔层通信系统 |
13-15 |
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1.2.1 通信网络现状及发展方向 |
13-14 |
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1.2.2 以太网变电站自动化系统的优点 |
14-15 |
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第二章 嵌入式开发平台基础 |
15-25 |
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2.1 嵌入式系统 |
15-20 |
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2.1.1 嵌入式系统简介 |
15 |
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2.1.2 嵌入式系统组成 |
15-17 |
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2.1.2.1 嵌入式系统硬件 |
15-16 |
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2.1.2.2 嵌入式系统软件 |
16-17 |
|
2.1.3 嵌入式ARM处理器 |
17-20 |
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2.1.3.1 嵌入式 ARM处理器特点 |
18 |
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2.1.3.2 嵌入式ARM处理器应用领域 |
18-19 |
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2.1.3.3 LPC2292简介 |
19-20 |
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2.2 基于LPC2292上的MC/OS-II实时操作系统 |
20-25 |
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2.2.1 μC/OS-II 概述 |
20-21 |
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2.2.2 μC/OS-II内核的特点 |
21 |
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2.2.3 μC/OS-II在 LPC2292上的移植 |
21-24 |
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2.2.3.1 移植的条件 |
21-22 |
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2.2.3.2 μC/OS-II在 LPC2292上的移植所涉及的文件 |
22-24 |
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2.2.4 μC/OS-II的启动 |
24-25 |
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第三章 保护侧控功能模块硬件电路设计 |
25-38 |
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3.1 电源模块 |
25-26 |
|
3.2 CPU模块 |
26-30 |
|
3.2.1 供电系统(电源) |
26-27 |
|
3.2.2 时钟系统 |
27 |
|
3.2.3 复位系统 |
27-28 |
|
3.2.4 JTAG调试接口 |
28-29 |
|
3.2.5 存储器系统 |
29-30 |
|
3.3 数据采集模块 |
30-33 |
|
3.3.1 交流变换模块 |
30 |
|
3.3.2 信号调理电路设计 |
30-31 |
|
3.3.3 AD转换模块 |
31-33 |
|
3.4 开关量输入/输出模块 |
33-34 |
|
3.4.1 开关量输入电路 |
33-34 |
|
3.4.2 开关量输出电路 |
34 |
|
3.5 电能测量模块 |
34-35 |
|
3.6 人机接口模块 |
35-38 |
|
3.6.1 键盘输入部分 |
36 |
|
3.6.2 液晶显示部分 |
36-38 |
|
第四章 嵌入式以太网通信模块 |
38-55 |
|
4.1 以太网 |
38-40 |
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4.1.1 以太网简介 |
38 |
|
4.1.2 以太网技术的特点 |
38-39 |
|
4.1.3 以太网在变电站自动化系统中的应用 |
39-40 |
|
4.2 系统结构 |
40 |
|
4.3 硬件电路设计 |
40-43 |
|
4.3.1 芯片简介 |
40-41 |
|
4.3.2 以太网接口 |
41-43 |
|
4.4 嵌入式以太网软件设计 |
43-55 |
|
4.4.1 RTL8019AS芯片驱动程序的设计 |
43-47 |
|
4.4.2 嵌入式TCP/IP协议 |
47-55 |
|
4.4.2.1 TCP/IP协议解析 |
47-50 |
|
4.4.2.2 嵌入式TCP/IP协议的实现 |
50-55 |
|
第五章 微机保护软件设计 |
55-62 |
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5.1 任务划分 |
55-56 |
|
5.2 任务设计 |
56-62 |
|
5.2.1 主函数设计 |
56 |
|
5.2.2 自检任务设计 |
56 |
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5.2.3 通信数据处理任务设计 |
56 |
|
5.2.4 保护逻辑判断任务设计 |
56-57 |
|
5.2.5 定时采样中断任务设计 |
57-61 |
|
5.2.5.1 傅氏滤波算法 |
58-60 |
|
5.2.5.2 幅值算法 |
60-61 |
|
5.2.6 通讯中断任务设计 |
61-62 |
|
第六章 工作总结及展望 |
62-63 |
|
参考文献 |
63-64 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384528 |
