插入式继电器

插入式继电器（精选四篇）

插入式继电器 篇1

生产车间质量目标:成品一次交检合格率≥95%, 但车间在生产X8380过程中, 根据检验人员合格率统计, 见下表:

一次交检合格率仅为85.7%, 与车间考核指标有差距。作为一名技术人员, 所以把“提高JRJC-66/345插入式交流二元二位继电器一次交检合格率”作为自己08年的技术攻关课题。

2008年1月, 对表一不合格100台X8380继电器进行质量问题统计, 具体质量问题如下表:

由上表数据可见, 要解决的关键问题就是要找出X8380继电器吸起及释放过程不灵活现象的原因并加以克服, 从而提高产品一次交检合格率。要使整机一次交检合格率达到95%以上, 根据表二数据, 在其它条件不变的情况下, 吸起、释放过程灵活率要提高到1- (100%-95%) - (5+4+4+7) /700=97.8%以下对一次交检合格率低进行了原因分析。

2008年2-3月, 将表一不合格80台吸起、释放过程不灵活的X8380继电器的带轴翼板部分、轴承螺丝部分脱离支架, 针对以上末端原因逐一进行质量问题分析:

针对以上支架上2-M8×0.75-5H孔位置度超差主要原因采取了以下措施:

1 规定支架在周转箱内的摆放、组装前对支架位置度逐个检测调整

1) 与工艺协商, 要求支架每序加工后须整齐放在专用周转箱内周转, 并把原来的可以容纳多个支架的大周转箱更换为打小隔断的周转箱, 使每个隔断内最多只能容纳两个支架, 从而避免了支架间的相互碰撞和挤压。

2) 支架在进入组装车间后, 用综合测规对支架上2-M8×0.75-5H孔位置度逐个进行重新检测并调整, 保证支架孔位置度合格后组装整机。

2008年4月, 对进入我组装车间的整齐摆放的200个支架的位置度进行了重新检测调整, 统计如下:

由以上数据看出:零部件位置度合格率由措施前的90%提高到了95%, 再提高到了100%。

2 更改标牌与支架之间的铆接工艺

为了减少支架孔4-Φ2与标牌之间用GB827 2×4铆钉铆接工艺造成的2-M8×0.75-5H孔位置度影响, 采取将支架上4-Φ2孔改为4-M2.5, 另铆钉GB827 2×4改为GB818螺钉M2.5, 增加GB848平垫2.5, GB93弹垫2.5与标牌固定, 此种组装工艺受外力影响较小。2008年5月, 对100个合格支架工艺更改进行了实施, 并跟踪整机调试结果如下:

5台质量问题分析如下:

对1台吸起、释放过程不灵活继电器支架进行位置度测量, 有所超差, 但从由以上数据看, 吸起、释放过程灵活合格率已达到了99%比活动前88.7%有了大幅提高。

对策实施后, 我们对2008年6、7、8月二元二位继电器整机生产情况进行了统计:

综上所述, 经过此次对整机与零部件工艺技术分析与改进, 二元二位继电器整机一次交检合格率由85.7%上升到了95.96%。

3 总结与效益分析

按期对产品质量进行抽检, 防止不合格品的发生。

以临时性通知形式规定支架在周转箱内的摆放、组装前对支架孔位置度逐个检测调整, 通知号为08GT-378。

以更改许可单的形式对X8380.00.01支架图纸中相对应的部分进行了更改 (更改许可单号为:08.12.024) 。

生产者生产任务按计划保质保量完成了。

插入式继电器 篇2

在我国经济发展所需要的各种能源中, 电力能源占据着非常重要的地位。因此, 维护电力系统的稳定性具有重要的意义。然而, 众多经验显示, 如果在大型电力系统发生故障之后不能够进行及时有效的处理, 则会直接影响整个电力系统的稳定性和可靠性, 不仅影响电力供应, 还极可能造成电网的瓦解, 导致区域性的大面积停电, 给生产和生活造成严重性的破坏。

由于以上原因, 自从电力系统诞生以来, 关于如何维持其稳定、可靠运行便成为了电力领域中研究的永恒课题。继电保护装置在维持电力系统运行的安全和稳定方面发挥着重要作用, 同时, 它能够有效限制大面积、长时间停电, 因而继电保护装置是保持电力系统稳定与可靠的最为有效、最为重要、最为基本的技术措施。

虽然我国的继电保护技术获得长足发展, 其装置水平也得到了极大地提高, 但是从综合方面, 我国目前的微机继电保护装置还存在着以下几方面的不足:第一, 与国外先进系统相比, 硬件方面显得比较落后和陈旧;第二, 相关软件的开发力度不够, 更新缓慢, 而且维护难度较大、生存期较短;第三, 保护原理配置和相关装置的制造工艺方面存在发展潜力, 有待挖掘;第四, 厂站自动化系统接口的功能不强, 并且网络通信功能也有待提高。

在电力系统自动化程度不断深化的今天, 传统的微机线路保护系统很难适应电力的要求。当前, 一方面是微机继电保护装置投入量的不断增长, 另一方面是自动化电力系统对微机继电保护装置要求地不断提升, 面对这种局面, 开发一种新型的微机继电保护装置显得尤为迫切。自动化电力系统对微机继电保护装置的特殊性要求具有较高的可靠性、稳定性、扩展性、实时性以及较强的网络通信能力和非常强大的人机交互界面。该装置不仅要求具备性能优异的硬件支持, 而且还要求具有优秀的软件系统。在软件方面, 嵌入式实时操作系统 (即RTOS系统, Real Time Operating System) 是不错的选择。该系统不仅拥有能够裁减的微内核结构, 还有具有优化之后的高效多任务优先级管理设计, 此外, 该系统还具有较好的可扩展性和可移植性。以上特点使嵌入式实时操作系统 (RTOS) 具有高控制效率和简便的操作性。

2 嵌入式系统在微机继电保护中的运用

本文所提到的嵌入式系统采用ARM9系列处理器, 该处理器是ARM系列中性能比较高的一种, 它的默认主频可以达到200 MHz, 因而可较轻松地应对各种数据的处理;同时, 嵌入式实时操作系统 (RTOS) 具有非常丰富的外围接口, 可以进行存储、通信等各项操作, 因而系统的可扩展性得到了有效保证。

该系统的硬件设计具体如图1所示。

在硬件系统设计方面, 微机保护装置将待保护系统送来的电流、电压信号, 经电流、电压互感器变换后产生的低电压信号送入主模板。主模板内的AT91RM9200运行片内的保护软件, 进行信号采样, 完成各种数值运算、分析及处理, 从而确定待保护系统的运行状态。如有故障, 则由处理器经模板发出跳闸动作信号, 以保护系统。同时通过各种通信方式将保护动作信息送入管理模板和上位机, 记录和保存数据并报警。硬件系统采用模块化设计, 可分为电流互感器/电压互感器模块、A/D转换单元、开入/开出单元、人机交互单元、存储器单元、对外通信单元及电源模块等。A/D转换是微机保护的关键功能, 采样芯片选用AD7329。由于移植实时操作系统的需要, 本系统采用2片容量较大的SDRAM (IS42S16160B) , 每片32 MB, 构成32位的高速数据总线。考虑到电力系统中大数据量和实时数据传输的需要, 根据AT91RM9200微处理器的特点, 本系统设计了CAN、以太网、RS232/485、光纤、USB。

目前, 应用较多的还是传统的微机线路保护装置, 该装置采用的是低性能、多CPU结构。相对于此种结构, 采用高性能的单CPU结构或者少CPU结构, 不仅结构简单, 性能不减反增, 而且维护方便, 可靠性更好。

嵌入式实时操作系统 (RTOS) 是后台程序, 它要在嵌入式先系统启动之后最先开始执行, 而用户的其他应用程序则需要在嵌入式实时操作系统 (RTOS) 上运行;该系统会根据不同应用程序的要求进行任务处理, 主要包括消息管理、资源管理、系统异常处理以及任务调度等等。基于嵌入式实时操作系统 (RTOS) 的平台, 系统会为每一个任务确定不同的优先处理级别, 随后根据优先处理级别对不同任务进行动态化的切换, 确保电力系统对继电保护装置实时性的要求。在编写程序时, 可以分别编写各个任务, 不必同时将所有任务运行的各种可能情况记在心中, 不仅大大缩短了程序编写的工作量, 而且减小了出错的可能, 保证了最终程序的高可靠性。实时多任务操作系统建立在硬件系统上, 用户的一切开发工作都在其上进行, 采用嵌入式实时操作系统 (RTOS) 的用户不必花费大量的时间学习硬件, 与直接开发相比起点更高。

除此之外, 嵌入式实时操作系统 (RTOS) 还是一个标准化平台。该系统对内核接口和不同的应用任务分别进行了定义, 因而在应用程序的标准化方面具有重要的促进作用。标准化均具有较多优势。例如, 如果应用程序实现了标准化, 在需要对软件进行修改、扩展、存档以及交流时则会更加方便、简单, 对于开发嵌入式软件而言, 会显著降低其工程的工作量, 并且为以后软件更新和优化创造了条件。如果标准化的嵌入式软件获得社会的认可, 实现了推广, 那么在加速软件开发工程的分工协作、降低重复劳动率和加快软件开发进程方面将发挥重要作用。

3 结语

近年来, 市场上出现的越来越多的基于嵌入式实时操作系统 (RTOS) 上的通信协议库函数产品和各种文件便很好地证明了以上论述。作为硬件系统与软件系统之间的一种接口程序, 嵌入式实时操作系统 (RTOS) 主要功能就是管理各种硬件资源以及协调不同任务之间的运行。嵌入式实时操作系统 (RTOS) 是微机保护应用程序开发的重要平台, 基于该平台, 应用软件的编写会更加简单, 其调试工作也会更加便捷, 能更好地体现软件的可扩展性, 继电保护装置所要求的实时性也可得到保证。更应值得注意的是, 基于高性能ARM9处理器与丰富扩展接口的嵌入式实时操作系统 (RTOS) 可以有效保证电力系统运行的稳定性和可靠性。

摘要：介绍了在微机继电保护中应用嵌入式系统的意义, 针对传统微机线路保护系统存在的不足和缺陷, 提出了一种基于ARM9系列处理器的嵌入式系统微机继电保护系统, 并对嵌入式系统在微机继电保护中的运用进行了叙述。

关键词：嵌入式系统,微机继电保护,电力系统,运用

参考文献

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插入式继电器 篇3

关键词：继电保护故障信息处理系统,子站管理机,嵌入式,Linux,IEC61850

0 引言

继电保护故障信息处理系统[1]作为电网调度的重要技术支撑手段,能够在电网故障时快速获得继电保护、安全自动装置和故障录波器的信息,帮助调度和保护人员判断故障信息和保护的动作行为,在电网事故处理中发挥重要作用。继电保护故障信息处理系统是由主站系统和子站系统配合使用,子站管理机是指子站系统中负责与装置通信、完成规约转换、数据转发等功能的硬件设备。子站系统在国内的应用已经有多年的历史,但是在实用性方面还不尽人意,主要体现在对智能电子设备访问的灵活性和安全性、信息组织的规范性和开放性、不同厂家系统之间的兼容性等问题。目前大多数子站系统采用的方案是多功能合一的工控机平台+Windows操作系统,从实际运行情况来看,由于该方式的结构限制,存在系统复杂高、可靠性低等缺陷,同时大部分工控机的一些零部件如风扇、硬盘等的机械寿命很难满足电力现场长期连续运行的要求,并且Windows操作系统充当工业操作平台也相当勉强。随着嵌入式技术的发展,其在电力系统方面的应用也越来越广泛[2,3],为解决上述问题提供了一种可行方法。

本文研制的嵌入式子站管理机采用低功耗架构的CPU取代了风扇、采用源码开放的Linux嵌入式实时操作系统[3,4]极大地提高了子站管理机的可靠性。具有较强的可靠性,网络通信能力和可扩展性的嵌入式子站管理机已在继电保护故障信息处理系统中得到了广泛的工程应用。

1 子站管理机的要求与设计原则

子站管理机的要求是应能收集站内各种智能电子设备(IED)的大量的信息(如保护装置信息、故障录波器信息等),对收集到的数据进行过滤、分类、存储等,并能按照定制原则上送到各调度中心的主站系统。

1.1 强大的数据处理和存储能力

数据存储能力应能保证在主子站通信短时中断时,不丢失任何数据;通信长时间中断时,重要事件不丢失。为了不使子站管理机成为瓶颈,硬件平台的设计极为重要。要求选用处理能力强的嵌入式处理器,有足够的数据缓冲能力和中断处理能力,以确保数据处理的实时性和完整性。

1.2 多种通信方式的接入能力

子站管理机设计应能适应各种保护装置和故障录波器的通信接口,通信接口主要有RS-232、RS-485串口和以太网等网络形式。同时从设备的安装、调试、维护角度出发,子站管理机与变电站中的IED应该能够方便地连接,并根据实际需要能灵活地组建不同的网络拓扑结构。

1.3 灵活的规约选取和添加

尽管近年来IEC61850标准在变电站自动化系统中逐步被采用和推广[5,6],但国内目前变电站中的IED所使用到的通信规约种类繁多。据不完全统计,国内变电站中存在不同类型的通信规约有近百种,加上各个厂家在标准规约基础上进行修改和派生,种类就更多,这就要求设计的子站管理机支持不同规约设备的通信,如IEC61850、IEC60870-5-103、部颁CDT等,也支持个别厂家自定义的专用规约。

1.4 可靠的系统时钟

为了保证对时精度,要求可以外接独立GPS装置,支持的对时方式有:串口、脉冲和IRIG-B,并根据需要对所接保护装置和故障录波器等智能设备完成软件对时,使得站内所有装置运行在统一系统时间下。

1.5 功能强大的调试工具

子站管理机需要提供功能强大的调试工具,如:提供电力系统厂站主接线图显示设备实时状态、保护信息查询、召唤定值、信号复归、保护对时、报文的监视、运行状态监视等。

1.6 便捷的维护与升级

子站管理机应支持远程维护升级功能,维护人员可以方便地通过网络远程对子站管理机进行配置、调试、复位等,同时维护升级后原有数据仍然有效。

2 硬件设计

嵌入式子站管理机采用了模块化、分层分布式的结构,装置由多个智能模块组成,模块类型有主管理模块(CPU模块)、交换机模块、装置接入模块(网口装置接入模块或串口装置接入模块)、I/O模块(开关量输入/输出模块)、GPS对时模块、电源模块等,各智能模块之间通过高速背板总线交换数据,不仅每个智能模块可以完全自主运行,同时各智能模块之间可以充分协调配合。嵌入式子站管理机硬件总体构成如图1所示。

主管理模块是嵌入式子站管理机的核心模块,它具有对各智能装置接入模块所采集的信息进行处理、控制、存储并按要求向远方主站或当地工作站发送等功能,并具有对各智能装置接入模块进行管理配置和运行监视等图形化的人机界面。主管理模块采用了低功耗、无风扇、基于Intel Pentium II处理器(主频1 GHz)的ETX,其板上的SDRAM可达512 M,运行嵌入式Linux操作系统。

智能接入模块负责与接入IED(主要是继电保护装置和故障录波器等)通信,完成规约转换、信息收集。智能接入模块的CPU采用工业级32位ARM9嵌入式高速处理器,系统时钟使用外部14.745 6 MHz,主频可达200 MHz。ARM9处理器内部集成的网口用于内部通信网络,自带的串口用作调试接口,通过调试接口可对系统进行软、硬件调试及编程等。128 MB的SDRAM用作程序的运行空间、数据及堆栈区;32 MB的Flash用来存放Boot Loader、嵌入式Linux操作系统以及应用程序;容量为1 GB的Flash用来存放数据。智能接入模块外扩了4路异步串行接口,通过跳线实现RS-232C、RS-485、RS-422三种工作方式或者用4片网络芯片扩展4路10/100 Mbit/s以太网接口用来接入一个或多个厂家的智能设备。复位电路中设有硬件Watchdog,与内部软件Watchdog配合,提高了软件故障的恢复能力。

3 软件系统设计

子站管理机采用嵌入式Linux操作系统,该操作系统内核功能强大,性能高效、稳定、多任务,提供了完善的网络通信功能,便于远程管理;也采用稳定、高效与开放的内置标准数据库管理系统,为子站系统的处理、管理与使用提供了有力保障。软件系统设计充分利用Linux系统是全面的多任务和真正的32位操作系统的特点,根据系统功能的要求对软件进行分层分任务设计[7],基本目标是层次清晰、任务分布简单明晰、调试方便和不易出错。软件任务分层示意图如图2,其中每层根据实际情况安排了几个任务。

3.1 通信层

通信层支持常见的通信口,如RS-232、RS-485、以太网等,完成常见接口的通信收发任务。本层要能够屏蔽具体的底层通信方式,为上层提供统一的函数接口。Linux操作系统已经给出了对不同接口的操作函数。如采用串口等方式,程序包括接收数据和发送数据两个部分,可做成两个独立的任务。发送部分查询串口的状态,有数据时读出,写入相应的数据缓冲区,并通知相应的协议。发送部分查到协议层有数据需要发送时,就把相关数据发往串口。如果通信层基于以太网方式,则采用TCP/UDP协议,较为复杂。

3.2 协议层

协议层主要实现对IED的数据采集、协议转换与转发,同时对经过命令处理通道下发的直接IED命令进行操作,在软件中处于极为重要的地位。协议是否能够正确、及时地分析组织,将会影响整个软件的效率。常用的协议类型很多,包括与IED通信的IEC60870-5-103,IEC61850,南瑞保护规约,南自保护规约,录波器规约等,以及与主站系统和监控系统通信的IEC60870-5-103,IEC60870-5-104,IEC61850等。协议转换就是将非IEC60870-5-103协议的IED装置转换为IEC60870-5-103协议,或者是将非IEC61850协议的IED转换IEC61850协议。协议转发必须完成报文分析和报文发送两个基本功能。接收到数据后,要根据报文的长度判断是否完整,如果完整,还要判断校验是否正确。如果接收到完整、正确的报文,则根据协议进行分析、填库、设置标志等操作。发送时要根据不同的标志,组织不同类型的报文发送。由于协议的不同,会有不同的组织结构。

3.3 数据库管理

由于电网故障时会产生大量的故障信息,必须具备突发性的大容量数据处理能力,同时具备历史存档功能,确保各类信息的完备性。该数据库必须提供标准的SQL访问接口和安全的访问机制,以便信息的进一步处理与共享。经过多方面比较,选择了MyS QL数据库管理系统[8]。本文利用MyS QL自带的C API函数进行数据库访问操作。

3.4 软件看门狗程序

软件看门狗程序负责对所有用户生成的任务进行监控。为防止多任务中个别任务出现异常而设计了本任务,它的优先级较高,通过实时查询其他任务的状态而判断其是否在正确运行。如果某个任务运行状态不正常,则要根据不同的状态采取相应的措施;如果某个任务出现阻塞或者停止,可以用命令让其运行;如果出现了一些严重错误,就要采取措施杀掉此任务,然后重新生成并启动它。由于各个任务相对独立,这种操作一般不会影响其他任务的运行。如果错误非常严重,甚至可以重新启动整个系统,保证短时间后系统能够重新正常运行。

3.5 管理配置和运行监视程序

由于采用了嵌入式操作平台,为了能够方便地配置工程和监视系统的运行情况,设计了管理配置和运行工况监视程序。它可以用来进行工程配置,包括装置类型、装置型号、通信规约、通信方式等。另外,它可以对子站管理机的实际运行情况进行监视,包括通信状态、各个通信口的报文、运行状态等监视。

4 子站管理机的功能实现

按照上述设计原则,设计的新一代嵌入式继电保护故障信息处理系统子站管理机,与传统子站系统相比,嵌入式子站管理机具有如下功能特点。

IEC61850的应用:具有接入采用IEC61850规约的保护装置的能力,同时实现IEC61850和MMS与主站的通信。IEC61850核心模块的实现方式是以动态链接库(或静态库)方式。

数据采用多级存储方式:各智能接入模块上具有的大容量FLASH为第一级数据存储器;主管理模块上的大容量CF卡为第二级数据存储器;硬盘(可选的)为长时间、大容量保存数据的第三级数据存储器。

接口丰富,容易扩展:采用总线式结构,可以实现即插即用,模块数量可根据现场的需要自由进行扩展。

软件采用分层分布式模块化设计:通信规约设计成驱动程序方式,满足“即选即用”或“在线组态”的要求,可以很方便地实现通信规约的更换和升级。

灵活的人机交互:人机界面功能作到实用、操作方便;并在面板上设计有多个指示灯用于系统运行状态、通信状态指示、故障告警指示等。

嵌入式子站管理机能够广泛适用于66~750 k V各电压等级的发电厂和变电站子站系统。在子站系统应用中的网络结构可以根据变电站的布置方式或建设情况的不同,分为集中式和分布式两种。例如在分布式布置的变电站中,对于保护、录波等装置较为分散的场合,有多个保护小室,保护小室和主控制室间的距离较远,干扰信号强,为了提高系统的抗干扰能力和数据传输效率,在保护小室和主控室之间一般以光纤通道连接。在这样的变电站,采用如图3所示的分布式子站系统结构。嵌入式子站接入装置与嵌入式子站管理机基本相同,主要差异是嵌入式子站接入装置没有配置主管理模块(CPU模块),主要负责装置接入、规约转换、信息收集功能。

5 结束语

基于嵌入式技术的子站管理机投入运行以来,表现出了其特有的优势,整体运行可靠稳定,达到了预期的设计目标,为加快嵌入式继电保护故障信息系统子站系统推广应用提供了技术保证,能适应未来电力系统自动化的发展。

参考文献

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插入式继电器 篇4

伴随着电力系统的日益复杂化发展, 继电保护装置对于硬件与软件方面提出了较高的标准化要求。在当前阶段继电保护装置系统相关的处理器通常使用高性能的单片机来实现实际的控制需求[1]。然而随着继电保护系统趋向于多功能、智能化、可视化与网络化方向的实行扩充化发展, 这部分处理芯片已经不可以完全符合实质性的需求。所以在设计新型的继电保护装置的同时应当选取高性能与低成本的新型处理器, 所以提出了基于ARM和u C/OS-II的嵌入式继电保护装置以实现更优化的目标。

2 ARM嵌入式系统的设计

2.1 系统构架

嵌入式系统通常能够分成软件系统与硬件系统两个具体部分, 硬件系统包括控制电路与控制板, 以及包括机械的其它附属性设备[2]。硬件系统作为嵌入式系统的重要部分, 专门从事硬件的驱动、控制处理或者界面处理, 能够提高硬件产品的使用价值。

2.2 ARM微处理器的选取

根据时间应用开发的角度考虑, 在选取ARM处理器时应当考虑了以下几项因素, 分别为ARM微处理器内核、系统的工作频率、芯片内存储器的容量与片内外围电路。基于以上各项因素的实际考虑, 并且结合继电保护的各种功能需要, 经过对各种类型芯片的对比, 把基于ARM7TDMI-S内核内嵌Flash存储器的微控制器作为系统的处理芯片, 其具有结构简单的优势从而适合于工业控制。

2.3 硬件开发平台的选用

本继电保护装置系统的硬件开发平台选用Easy ARM2200开发套件, 其具备相应的JTAG仿真技术, 能够支持ADS1.2集成开发环境与PHILIPS全部型号ARM微控制器的仿真和开发实践;板上相应的功能组件和CPU之间部分能够运用跳线器选取连接或者断开连接;配置有4Mbit SRAM与16 Mbit FLASH, 能够便于样机的迅速开发和调试处理。

2.4 硬件电路的设计

在以太网的相关硬件设计过程中应当处理各种实际性问题, 比如CPU处理操作速度、RAM的空间容量、ROM的空间容量、10Mb/s与100Mb/s的自适应双网的冗余设计与相应切换策略。硬件设计平台的CPU选用ARM嵌入式系统, 其强大的运算处理能力为继电保护装置的灵活性、可靠性与易操作性提供相应的保证, 为相关程序设计提供了很大程度的灵活性。以太网相应的控制芯片有许多种类型, 由Realtek公司产生制造的RTL8019AS使用范围相当广泛, 具有成熟稳定的特点且价格成本较低。RTL8019AS能够全面化地支持IEEE802.3的相关标准, 其数据收发速度能够达到10Mbps, 内部设置了16KB的SRAM, 能够作为发送与接收的缓存区。以太网控制芯片与嵌入式系统之前可以经过CPLD实现连接, CPLD芯片主要用于实现I/O口的扩展功能, 以便减轻系统控制中心的处理负担。

3 基于u C/OS-II的TCP/IP协议

u C/OS-II使用以优先级为基础的可剥夺式调度方案策略, 可以充分地满足于系统对于实时性能的实际要求标准, 并且其源代码为公开形式的, 能够提供免费应用。TCP/IP协议在实质层面上为一系列协议的总体简称, 包括了十多项协议标准。在目前阶段的硬件水平状况下, 在继电保护装置中能够实现全部的协议中的各项内容为不现实的同时也是不必要的。依据实际要求, 主要需要实现的内容分别为因特网控制报文协议、地址解析协议、网际层协议、传输控制协议与用户数据报协议等各个方面[3]。从基本上根据这五项协议能够构成一个小型化的TCP/IP协议。而且依据实际的状况, 对于上述的五项协议也能够实行相应的合理简化, 在能够满足完成通信功能的条件下, 确保系统的实时与可靠程度。

TCP/IP相应的传输层给应用层提供了两种类型的具体化服务, 其一为面向连接形式的可靠传输服务TCP协议, 通讯相应的发起节点在每一次实行通讯时在传输层都应当和通讯接收方首先建立三次握手连接之后才可以实行发送处理;其二为无连接形式的通用型数据报协议UDP协议, 这类传输方式因为不需要事先建立相应握手联系, 因此其效率比较高, 而且具有单播、分组广播与广播三种形式[4]。继电保护装置之中以太网的通信主要是使用UDP协议来实现数据的传输功能。TCP协议可以实现可靠性能的数据传输功能, 然而具有延时的缺点而容不易把握, 不利于数据的实时传输功能实现。UDP协议表现出传输数据的实时性能较强且效率较高, 同时可以在同一时间向全部节点传输数据。

4 结束语

本文提出的基于ARM和u C/OS-II的嵌入式继电保护装置, 能够很好地解决传统模式的继电保护装置存在不足, 可以充分实现多功能、智能化、可视化与网络化等各种实现形式, 具有较高的实际应用价值, 成为一类高性能的继电保护装置[5]。使用u C/OS-II实时操作系统实行实时任务调度处理操作, 能够确保以太网通信的实时性与可靠性程度, 可以完全符合继电保护装置对于以太网通讯技术的标准实现要求。嵌入式系统以太网在继电保护装置中实现相关的具体化应用。

摘要：对于传统模式的继电保护装置系统本身存在的缺陷, 提出一类将ARM嵌入式系统作为为中心的继电保护装置, 对于嵌入式系统相应的硬件与软件具备相应仔细分析, 最后经过相关实验证明继电保护装置设计方案的有效与可靠程度。因为移植了相应的嵌入式操作系统, 强化了实践应用系统的交互通信能力和可裁剪性能, 既能够根据现场用户的实际需求修改固定值, 又能够实现远程操作的目标。此继电保护装置能够符合电力系统继电保护装置应当具备的选择性、速动性、灵敏性、可靠性与实时多任务等各方面的具体化要求。

关键词：继电保护,嵌入式系统,ARM

参考文献

[1]丁毓山, 南俊星.微机保护与综合自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社, 2002.

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[3]汪觉恒, 邓庆红.我国继电保护技术的现状与发展[J].湖南电力, 2003 (3) .

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