基于μcos-ⅱ的新型微机保护测控装置开发

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1、分类号学号M201271184学校代码10487密级硕士学位论文基于μC/OS-II的新型微机保护测控装置开发学位申请人：王凯学科专业：电气工程指导教师：苗世洪教授答辩日期：2015年05月21日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDevelopmentoftheNewMicroprocessorProtectionandMonitoringDeviceBasedonμC/OS-IICandidate:WangKaiMajor:Electrica

2、lEngineeringSupervisor:Prof.MiaoShihongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay21st,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关

3、保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着智能电网的不断发展，变电站综合自动化的程度要求也不断提高。微机保护测控装置是变电站综合自动化系统中不可或缺的组成部分。近年来，嵌入式实时操作系统因其实时性和高可靠性而

4、被微机保护等自动化设备广泛采用。本文深入地研究了嵌入式实时操作系统μC/OS-II，并成功将其应用于基于STM32平台的微机保护测控装置上，实现了变电站综合自动化系统对微机保护测控装置的多种功能需求。本文在研究了大量国内外文献的基础上，分析了微机保护测控装置的功能和性能需求，提出了一种基于嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II和STM32平台的微机保护测控装置设计方案。硬件方案中，本文选择了32位微控制器STM32F205ET6作为CPU，完成了包含12路模拟量、32路开入、16路开出通道和RS485、RS232、以太网等多个通讯接口和打印接口的一整套硬件电路设计。软件方案中，

5、本文在STM32平台上完成了μC/OS-II的移植，并在此基础上实现了多任务应用程序的开发。在具备基本保护功能的同时，该装置集成了故障录波功能，支持Modbus和103等通讯协议，并可根据现场需求对装置进行功能扩展。基于该方案设计的微机保护测控装置价格低、体积小，并具备良好的可靠性、实时性、可扩展性和安全性，满足变电站自动化系统的工程技术要求，也已通过测试并在现场投入使用。关键词：变电站；微机保护；μC/OS-II；STM32；通讯；故障录波I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofsmartgrid,thelevelofintegrate

6、dsubstationautomation’srequirementrisesaccordingly.Themicroprocessorprotectionandmonitoringdeviceisanessentialpartinthesubstationautomationsystem.Embeddedreal-timeoperatingsystemisreal-timeandreliable,itiswidelyusedonthemicroprocessorprotectionandmonitoringdeviceinrecentyears.Inthispaper,them

7、ajorworkisdevelopingamicroprocessorprotectionandmonitoringdevicebasedonSTM32andembeddedreal-timeoperatingsystemμC/OS-IIwhichcanrealizemanykindsoffunctioninthesubstationautomationsystem.Onthebasisofextensiveliteraturereview,thepaperpresentsthe