针对当前中、低压供配电系统大都未装设专用母线保护,在发生故障时不能及时切除母线从而往往造成巨大损失的现状,在广泛研究当前主流的高压母线保护动作原理并认真分析了中、低压母线故障特点的基础上,本文提出了适合低压微机母线保护的电流闭锁式母线快速保护方案,搭建了嵌入该保护方案的微机保护硬件平台,设计了相应的软件功能程序。 首先分析了目前高压电网系统装设的母线保护的各种类型以及中、低压小电流接地电网的特点,在此基础上分析、介绍了作为本保护动作原理的“电流闭锁式母线快速保护”原理及其硬件实现,对其在母线保护运行时可能会遇到的各种问题进行讨论。 采用模组化设计思想,构造了基于F2812 DSP的MCM2812多芯片模组,详细介绍了其设计重点和性能特点。并在所研究的多芯片模组的基础上,根据电力系统实际需求,研究了基于MCM2812的通用型保护硬件平台,详细分析了各组成要点和设计难点。重点考虑实际工程设计的可扩展性和可靠性,结合当前半导体水平,提出了在保留传统的开关量输入、输出电路设计中的光耦以提高抗干扰性的基础上,构造了基于CPLD的、灵活高效的开关量输入、输出回路方案。由于传统的基于主控制器的模拟量采集系统存在耗费CPU资源、采样速率不高、电路复杂等弊端,在详细比较了各种可能方案基础上,本文提出并构造了基于CPLD的智能A/D模块,该智能A/D模块具有集成度高、扩展性好等一系列优点。通过对汉字显示模式和标准汉字库的研究,设计了具有通用意义的基于区位码查找方式的嵌入式汉字库方法,并根据该方法开发了针对本保护平台的汉字字模字库,取得良好的实际应用效果。 电力网络日趋复杂,保护装置间及保护装置与后台间需要交换的信息越来越多,对通信网络的要求也越来越苛刻。搭建了以传输速度优越的嵌入式以太网为主的通信系统,并辅以组网方便、抗干扰能力强的CAN和RS-485总线,可广泛适用于不同实际工程的需要。