微机保护课程设计论文

—电力系统微机保护课程设计

            院     系：电气工程学院

      班     级：XXXX

      组     员：

                                    2010年12月23日

设计目的：

1.理论与实践相结合，强化学生的工程实践能力

2.通过具体的电路设计和调试，加深对电力系统微机保护的整个流程的理解，锻炼运用常用算法编程解决问题的能力。

设计任务：

用DSP或单片机试想简单的三段式电流保护功能。三段式包括顺时电流速断，限时电流速断，定时限过流。

三段式电流保护范围：

实施方案：

三段式电流保护装置的设计包括电压行成回路，采样保持电路，模拟低通滤波，A/D转换和输出几部分。装置的工作回路属于二次回路，根据模数转换器输入范围要求，采用电流变换器将输入信号变换成正负5V范围内的电压信号。由于采用DSP设计，故转换为3.3V。系统频率为50HZ，即周期为20ms,低通滤波器的频率为100HZ,滤波后的电压信号存在正负值，采用电压跟随器保留正值，且范围为0~2.5V。实际操作中由信号发生器产生抵押工频输入信号，用以模拟实际电网测量调理后的信号。输出用三对红绿两色LED指示三段保护是否启动和发布跳闸命令。相邻线路三段保护动作时限和整定值自定，采用两点积分法进行采样，采样间隔为5ms,严格满足采样定理（Fs>2Fmax）。将处理后的电流值与整定值进行比较，用以判定哪段动作。当I>I1时，I段启动并动作，通过一定延时后Ⅱ段，Ⅲ段有感应但不动作；当I2电路图：

1，设计原理图：

2，保护装置构成原理图

⒊微机保护跳闸原理图：

程序框图：

1，系统主程序流程图

2，中断服务程序

问题解决：

由于每次采样只能采样一个数据，第二次采样就会覆盖第一次的数据，这对我们变成造成了极大的困扰。采样计算后的数据存在正负值，对究竟是用程序实现净其正值化还是利用硬件来实现不太清楚。若有变成来实现不知道该如何处理，但是有硬件来做的话就简单得多，因为电压跟随器就是用来实现这一功能的。用信号发生器来提供输入信号时，我们同样遇到一些问题，A/D采样的数据不正确，没有吧RESULT0中的数据右移，后来将RESULT0中数据右移6位再进行数据处理。调试的时候每次亮灯顺序不对，因此在每次亮灯签都要先将B口清零。

设计收获：

        课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题。锻炼实践动手能力，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。

      刚开始接到题目时根本不知道如何下手，不知道具体所用知识，于是小组成员一起在网上和图书馆查阅相关资料，了解大概框架，然后资源共享，一起设计构思，并付诸实践。通过这次课程设计，我们深刻的体会到“众人拾柴火焰高”的道理，只有同心协力才能客观全面的完成这次课程设计，我们每个人都各自发挥所长，不仅增长了见识更是体会到了团队合作，这对我们以后的学习，工作和生活都有很大的帮助。

    书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。通过这次课程设计，我们深感以前的学艺不精，更是体会到了知识的匮乏，我们一致表示以后无论是学习上还是生活上都要认真仔细，努力学习其中的知识。

程序清单：

    #include"2407c.h"

#include"math.h"

#define unit unsigned int

#define unchar unsigned char

uint dat0=0,array[512];

float ad_dat[128],outdat=0,I=0,I1=1.8,I2=1.6,I3=1.2;

uint k=0;

void inline disable()

{

    asm("setc INTM");

}

void inline enable()

{

    asm("clrc INTM");

}

void initial()

{    

    asm("setc SXM");

    asm("clrc OVM");

    asm("clrc CNF");

    *SCSR1=0X81FE;                //CLKIN=40M

    *WDCR=0X0E8;                //DISABLE WD

    *IMR=0X0001;                //ENABLE INT1

    *IFR=0X0FFFF;                //CLR INT FLAG

}

void t4_init()

{

    *T4CNT=0X0000;                //CLR T4

    *T4CON=0X100C;                //连续增计数模式，1分频，选用内部时钟源

    *T4PER=0X186A;                //SET T4_PER f=6.4KHZ;128分频

    *GPTCONB=0X0400;            //T4周期中断标志出发A/D转换

    *EVBIMRB|=0X0001;            //允许T4周期中断

    *EVBIFRB=0X0FFFF;            //复位T4中断标志位

}

void ad_init()

{

    *ADCTRL1=0X0010;            //SEQ为级联工作模式

    *ADCTRL2=0X8404;            //EVB SOC SEQ=1，允许SEQ被EVB的SOC信号启动

                                //SEQ1与SEQ2均采用中断模式

    *MAXCONV=0X00;                //转换1个通道

    *CHSELSEQ1=0X0B;            //通道12

}

void adsoc()

{

    *T4CON=*T4CON|0X40;            //定时开始

}

void interrupt ad_int()

{

dat=*RESULT0>>6;

    array[k]=dat0;

    ad_dat[k]=((dat0*3.30)/1024-1.65)*2;

    outdat+=ad_dat[k]*da_dat[k];

    if(k==1)

    {

        k=0;

        I=sprt(outdat/2);

        outdat=0;

    }

    else k++;

    *ADCTRL2=*ADCTRL2|0X4200;     //CLR FLAG Bit

    enable();                     //开中断

}

void interrupt nothing()

{

    enable();

    return;

}

void main()

{

    disable();

    initial();

    t4_init();

    ad_init();

    MCRA=MCRA&0X00C7;

    PBDATDIR=0XFF00;

    PADATDIR=PADATDIR*0XFF00;

    PADATDIR=PADATDIE|0X0FF38;

    enable();

    adsoc();

    while(1)

    {

     if(I>I1)

        {

            PBDATDIR=PBDATDIR&0X0FF00;

            PBDATDIR=PBDATDIR|0X0003;

            PADATDIR=PADATDIR&0X0FF00;

            PADATDIR=PDATDIR|0X0FF38;

            Delay(4000);

            PBDATDIR=PBDATDIR&0X0FF00;

            PBDATDIR=PBDATDIR|0X0007;

            PADATDIR=PADATDIR&0X0FF00;

            PADATDIR=PADATDIR|0X0FF38;

            Delay(4000);

            PBDATDIR=PBDATDIR&0X0FF00;

            PBDATDIR=PBDATDIR|0X0017;

            PADATDIR=PADATDIR&0X0FF00;

            PADATDIR=PADATDIR|0X0FF38;

        }

     if(I>12&I        {

            PBDATDIR=PBDATDIR&0X0FF00;

            PBDATDIR=PBDATDIR|0X000C;

            PADATDIR=PADATDIR&0X0FF00;

            PADATDIR=PDATDIR|0X0FF38;

            Delay(4000);

            PBDATDIR=PBDATDIR&0X0FF00;

            PBDATDIR=PBDATDIR|0X0001C;

            PADATDIR=PADATDIR&0X0FF00;

            PADATDIR=PDATDIR|0X0FF38;

        }

     if(I>I3&I        {

            PBDATDIR=PBDATDIR&0X0FF00;

            PBDATDIR=PBDATDIR|0X00030;

            PADATDIR=PADATDIR&0X0FF00;

            PADATDIR=PDATDIR|0X0FF38;

        }

    }

}