基于ARM和Linux的分段开关控制器的研究

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1、分类号：ＴＰ３１单位代码：１０１８３研究生学号：２０１５５１Ｅ０２１密级：公开吉林大学硕士学位论文专业学位（）基于ＡＲＭ和Ｌｉｎｕｘ的分段开关控制器的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｅｍｅｎｔｉｎｓｗｃｈｃｏｎｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＲＭａｎｄＬｉｎｕｘｇｇｉｔｔｒ作者姓名：霍达类别：工程硕士领域（方向）：嵌入式系统指导教师：吴国光副教授培养单位：电子科学与工程学院２０１８年１１月基于ARM和Linux的分段开关控制器的研究Researchonsegmen

2、tingswitchcontrollerbasedonARMandLinux作者姓名：霍达专业名称：电子与通信工程指导教师：吴国光副教授学位类别：工程硕士答辩日期：2018年11月24日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士或硕士）学位论文原创性声明（本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指

3、导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，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Ｑ学位论文作者签名：＂％日期：年月日摘要在全国电力系统自动化建设的驱动下，电网的智能化水平有了大幅度提升，但重点进行智能化改造的大多为输电网，配电网的智能化程度稍显不足。油田配电网也是配电网中的一种，主要有覆盖面广、分支多、对电网运行质量要求高等特点。本设计结合生产

4、实际、功能需求，参照行业标准，研制了一种基于ARM和Linux的分段开关控制器，帮助油田配电网进行智能化改造，实现绿色、经济、高效、优质的运行。本设计依据分段开关的工作原理，以及油田电网常见的故障类型，以快速、准确地判定故障、定位故障、隔离故障、恢复送电为目标，设计了相应的动作依据与动作流程。又根据分段开关故障判定原理，并结合油田电力系统运行的实际情况，经横向对比后，基于零序功率方向法可靠性高，线路越长效果越好的优点，将其选为系统进行故障分段定位的方法。另外，选择滤波能力强、受干扰情况较小的全波傅里叶算法进行交流采样计算。最

5、后，根据本次电网智能化改造的要求，对控制器的整体结构框架进行了设定。本设计是以ST意法半导体公司的STM32F103xC芯片作为整个系统的硬件平台，然后将Linux操作系统（RedHat9）植入该硬件中，完成该分段开关控制器的整体设计。设计中根据实际的功能需求对各个模块分别进行了选型设计，然后对各个部分进行了相互关联。之后根据所选硬件，以及本分段开关的设计使用功能，对软件部分的整体框架进行了构建、设定动作流程，并对软件驱动程序进行了编写，包括定时器驱动、通讯模块驱动等。该系统的特点是符合实际需求，实用性强，维护方便、后续开发

6、空间大。最终成品符合设计要求以及相关的技术规范，可以按照设定完成电力参数采集、故障定位、隔离、临时线路故障“自愈”等自动动作，继电保护功能可靠，“遥测、遥信、遥控”均可实现，系统运行稳定，可以在油田配电网中应用。关键词:油田配电网，智能化，控制器，ARM，Linux，GPRSIAbstractDrivenbythenationalautomationconstructionofpowersystem,theintelligencelevelofpowernetworkhasbeengreatlyimproved,butmos

7、tofthekeypointsofintelligenttransformationaretransmissionnetwork,andtheintelligencedegreeofpowerdistributionnetworkisslightlyinadequate.Oilfielddistributionnetworkisalsoakindofdistributionnetwork,whichhasthecharacteristicsofwidecoverage,multiplebranchesandhighrequi

8、rementsontheoperationqualityofpowernetwork.Inthispaper,asegmentedswitchcontrollerbasedonARMandLinuxisdevelopedaccordingtotheactualproductionandfu