基于DSP的多功能微机保护实验系统的信号发生装置研究

【摘要】：根据近年来电力系统微机保护与综合自动化技术迅速发展的现状,以及国内电力系统和电气工程院校的继保实验系统设施趋于落后的实际情况,湖南大学电气与信息工程学院向学校和省电力公司申报了“多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训装置”的创新科研课题,并获立项资助。本文所研究的信号发生装置即是本课题的重要内容之一。 信号发生装置专门为多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训装置的功能实现而设计,在上位PC机的控制下,能够灵活输出各种电流、电压信号,可以满足继电保护实验装置各种实验信号的需要。 在查阅了大量国内外文献资料的基础上,本文深入研究了各硬件模块的原理和作用,提出并设计了功率放大电路及其保护电路,增加了抗干扰措施和防误操作保护措施,提高了信号发生装置的稳定性与可靠性。在信号发生装置软件设计方面,研究和分析了其设计思路和编制方法,软件采用模块化设计,层次清楚,便于调试;设计了上、下位机之间的通讯协议,实现了暂态信号发生功能;此外还对信号发生装置的上位机软件作了相关介绍。 在完成了信号发生装置软硬件设计的基础上,进行了样机的制作、软硬件调试和性能测试工作。测试结果表明样机性能符合设计标准,满足多功能微机保护实验培训系统的技术要求。 本文所研究开发的信号发生装置具有精度高、体积小、重量轻、造价低的特点,能与多功能微机保护及变电站综合自动化实验培训系统配合,在同一台上位PC机的控制下实现数十种微机保护实验和变电站综合自动化实验。目前,国内尚无将继电保护实验装置与继保测试仪整合的系统,因此该产品具有一定创新性和实用性。