基于DSP的馈线自动化远方终端研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第11期继电器Vo1．34No．11782006年6月1日RELAYJun．1，2006基于DSP的馈线自动化远方终端研究胡福年(徐州师范大学工学院，江苏徐州221011)摘要：提出了以TI公司TMS320LF2407为DSP核心处理器的馈线自动化远方智能终端(丌U)的设计方案，并针对丌U的硬件原理框图，对丌U的主要硬件构成部分进行了具体介绍。还介绍了丌U的故障定位、故障隔离和供电恢复(FDIR)的功能和DSP程序下载与仿真测试原理，保证了基于

2、DSP的丌U的设计功能的实现。关键词：馈线自动化；数字信号处理；馈线远方终端；TMS320LF2407中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)l1-0078-05ing)芯片的rru的产品还不多见。随着DSP技术0引言的日趋成熟，将先进的数字信号处理技术应用到配馈线自动化的主要作用是在正常情况下监视馈电网自动化系统的rru设计中来，充分发挥其快速线负荷并优化运行方式，当故障发生后，及时准确地强大的运算和处理能力以及并行运行的能力，对于确定故障区段，迅速隔离故障区段并

3、恢复健全区段满足配电自动化系统监控的实时性和处理算法的复供电。馈线自动化是配电自动化系统的基础，要解杂性等更高的要求，解决我国配电自动化现有的问决配电网的供电可靠性问题，其主要环节就是实现题具有深远的意义。馈线自动化。实现馈线自动化能充分地保证供电的论文基于先进的DSP技术，选用可靠性，能使故障自动隔离，网络自动重构，负荷自TMS320LF2407芯片作为主控制芯片，来完成馈线动转移，远方对配电网进行监视和控制以及其他的自动化远方智能终端装置的研究与设计，并对系统管理。但由于馈线自动化涉及到供电可靠

4、率、电压的性能给出相应的分析和解决方法，较之以前依靠质量、线路损耗和系统优化组合等方面的诸多问题，MS一51或者96系列单片机完成设计的rru有了我国目前配电网自动化只是处于开展阶段，并没有进一步的提高。深入开发。1基于DSP的FTU硬件电路设计在一些工业发达国家中，配电自动化系统受到了非常广泛的重视，一些著名电力设备的制造厂家1．1rru的硬件总体原理结构设计开开模都涉足配电自动化领域，如德国西门子公司、法国施耐德公司、英国ABB公司、美国摩托罗拉公司、日本东芝公司等均推出了各具特色的配电自动化产

5、品。国外的配电网自动化系统已经形成了集变电站自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统DMS(DistributionManageSystem)，其功能已经多达140余种。图1丌U硬件总体原理框图馈线自动化中的关键设备是馈线远方终端rruFig．1Overallblockdiagramof丌U(FeederTerminalUnit)。rru是整个馈线自动化系统的基础控制单元，起到联接开关及数据采集与主rru作为馈线自动化系统中的核心设备，它的控制系

6、统的桥梁作用，是对配电负荷开关或环网开功能设计的好坏直接影响到整个配电自动化系统的关柜进行监控的自动化设备。在rru的研究设计性能。rru除了具备应有的数据采集、通信、四遥等方面，以往主要依据单片机MS一51系列或者96系主要功能外，还必须具备保护功能，保护应该具有单列，基于数字信号处理DSP(DigitalSignalProcess-独的通信接口，完成相邻开关保护之间的点对点通维普资讯http://www.cqvip.com胡福年基于DSP的馈线自动化远方终端研究79信。基于TMS320LF240

7、7DSP芯片设计的FTU的硬干扰就比较大，而且传输距离一般都比较远，沿途干件原理结构如图1所示。扰也较大，论文采用直接数字输入／输出方式，对开FTrU的工作电源由两部分组成，一部分是直接关量进行采集，并采用光电隔离措施以去干扰。设取自馈电线路，由配电网高压馈电线路通过供计8路开关量遥信输入信号，主要是对馈电线路柱给系统220V或100V交流电源输入模块，然后通上开关的当前位置、通信是否正常、储能完成情况等过AC—DC转换，电源输出+24V电压给FTu的各重要状态进行采集，对馈电线路保护动作情况进行模

8、块工作，还输出一组电压给蓄电池组浮充电。当遥信。开入量经过光电隔离后，直接接到DSP芯片交流断电时，电源快速切换到蓄电池组供电，保证的I／0口。FTru仍能正常工作。设计8路开关量控制输出信号，控制馈电线路电源指标要求如下：断路器开关的分合等操作，以及控制保护继电器来(1)输入电压变化小于±20％时，输出电压变实现保护功能等。开出量是先由DSP芯片的I／O化小于士5％。口产生，经CPLD芯片扩展以后，通过光电隔离输出(2)输出电流不带蓄电池时不低于5A(连续1给继电器