发电机和变压器是现代电力系统最重要的组成部分之一,它们的安全运行对电力系统的正常工作、用户的正常供电、电能质量的提高等方面,都起着极其重要的作用。 随着人们对电力系统安全可靠运行的不断追求,对继电保护装置也提出了越来越高的要求。与此同时,微处理器及微电子技术的发展以及各种性能优越的元器件的不断出现,为实现原理和性能更为优越的继电保护装置也提供了有力的支持。因此,研制和开发一套能适用于发电机组的智能型的数字式继电保护装置具有十分重要的意义。 本文从课题要求和实际应用的角度出发,设计了以TMS320F240为核心的发电机保护模块,详细叙述了硬件系统的设计,并对算法方面,特别是加窗插值FFT算法作了研究。 本文的结构和主要研究内容如下: 第一章简单介绍了选题的背景和意义,阐述了微机继电保护的发展。其后结合微机技术的发展详细介绍了国内外发电机组保护装置的发展现状和热点问题。本章还涉及了微机继电保护算法的发展。 第二章介绍了发电机保护模块所用到的各种保护的原理和动作逻辑框图。 第三章对发电机保护模块的硬件系统作了详细的介绍,包括保护模块的总体设计和各部分的具体电路设计,最后还涉及了开关电源的设计。 第四章研究了保护模块所用到的算法,分析和推导了基于4项系数窗的间谐波频率、幅值和相位的估计公式,该算法能显著地提高分析精度。 第五章介绍了保护模块的软件设计,包括:采样部分、温度部分、显示部分和通讯部分。 论文的最后部分对全文的工作进行了总结。