發(fā)布時(shí)間：2017-04-20 19:09

  本文關(guān)鍵詞：基于MSP430F149的低功耗自供電微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,電力安全一直是不可忽視的重大問(wèn)題。繼電保護(hù)是保障電力安全的重要手段,如今微機(jī)繼電保護(hù)已發(fā)展至主導(dǎo)地位,其中從線路獲取工作電源的自供電微機(jī)保護(hù)裝置更是最新發(fā)展方向。結(jié)合當(dāng)前微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向,并考慮用戶使用便捷性,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款低功耗自供電微機(jī)保護(hù)裝置,其可從被測(cè)線路直接獲取工作電源,也可由外部輔助電源供電,同時(shí)內(nèi)置后備電池,方便用戶在無(wú)外部供電時(shí)整定電流參數(shù)。該微機(jī)保護(hù)裝置由取電CT從線路獲取電流,利用電容充電升壓電路與MOS管泄放穩(wěn)壓電路將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電壓,后經(jīng)DC-DC模塊電源穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的直流電源;采用超低功耗16位微控制器MSP430F149為主控芯片,實(shí)現(xiàn)各保護(hù)功能;利用加法電路與模擬開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了增益可變的信號(hào)調(diào)理電路,將輸入電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被A/D采樣的電壓信號(hào);所有電路采用低功耗設(shè)計(jì),保證裝置功耗指標(biāo)優(yōu)異;采用全波傅氏算法計(jì)算電流基波有效值;引入32位定點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算代替大量浮點(diǎn)運(yùn)算;軟件設(shè)計(jì)充分考慮低功耗要求,配合硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)低功耗控制。最終對(duì)實(shí)物各模塊及整機(jī)性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明自供電系統(tǒng)工作正常,電流保護(hù)功能正常;整機(jī)功耗低,由后備電池供電并進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)消耗電流低至2μA;其余各模塊功能完善,運(yùn)行正常。最終得出結(jié)論,該微機(jī)保護(hù)裝置符合設(shè)計(jì)預(yù)期,本文完成了設(shè)計(jì)任務(wù),實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：微機(jī)保護(hù) 自供電 低功耗 全波傅氏算法 MSP430 定點(diǎn)小數(shù)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM774
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究目的10-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容11
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)13-20
• 2.1 系統(tǒng)目標(biāo)13-15
• 2.1.1 硬件目標(biāo)13-14
• 2.1.2 軟件目標(biāo)14-15
• 2.2 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)15-16
• 2.2.1 硬件設(shè)計(jì)思路15
• 2.2.2 硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)15-16
• 2.3 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-18
• 2.3.1 軟件設(shè)計(jì)思路16-17
• 2.3.2 軟件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-20
• 第三章 硬件設(shè)計(jì)20-45
• 3.1 概述20
• 3.2 電源20-32
• 3.2.1 自供電電源20-27
• 3.2.2 輔助電源27-28
• 3.2.3 脫扣驅(qū)動(dòng)電源28-31
• 3.2.4 子電源31-32
• 3.3 主控制電路32-43
• 3.3.1 微控制器最小系統(tǒng)32-33
• 3.3.2 參考電壓電路33-34
• 3.3.3 信號(hào)輸入與調(diào)理電路34-39
• 3.3.4 開(kāi)關(guān)量電路39-40
• 3.3.5 自檢電路40-41
• 3.3.6 存儲(chǔ)與通信41-42
• 3.3.7 按鍵與顯示42-43
• 3.3.8 低功耗43
• 3.4 本章小節(jié)43-45
• 第四章 軟件設(shè)計(jì)45-66
• 4.1 概述45
• 4.2 繼電保護(hù)算法45-48
• 4.2.1 全波傅氏算法45-46
• 4.2.2 起動(dòng)元件46-47
• 4.2.3 過(guò)流保護(hù)47-48
• 4.3 定點(diǎn)小數(shù)48-51
• 4.3.1 定點(diǎn)小數(shù)定義48
• 4.3.2 定點(diǎn)小數(shù)基本運(yùn)算48-51
• 4.4 驅(qū)動(dòng)程序51-53
• 4.4.1 概述51
• 4.4.2 I/O控制51
• 4.4.3 按鍵驅(qū)動(dòng)51-53
• 4.5 系統(tǒng)程序53-58
• 4.5.1 任務(wù)管理53-54
• 4.5.2 命令解析54
• 4.5.3 窗口管理54-57
• 4.5.4 日志57-58
• 4.6 應(yīng)用程序58-64
• 4.6.1 算法實(shí)現(xiàn)58-61
• 4.6.2 輸入與輸出61
• 4.6.3 存儲(chǔ)61-62
• 4.6.4 參數(shù)設(shè)置62
• 4.6.5 命令行62-63
• 4.6.6 用戶界面63-64
• 4.7 低功耗控制64
• 4.8 本章小結(jié)64-66
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試66-76
• 5.1 硬件測(cè)試66-70
• 5.1.1 電源測(cè)試66-68
• 5.1.2 主控制電路測(cè)試68-70
• 5.2 軟件測(cè)試70-72
• 5.2.1 定點(diǎn)小數(shù)基本運(yùn)算測(cè)試70-71
• 5.2.2 驅(qū)動(dòng)程序測(cè)試71
• 5.2.3 系統(tǒng)程序測(cè)試71
• 5.2.4 應(yīng)用程序測(cè)試71-72
• 5.3 整體測(cè)試72-75
• 5.3.1 自供電啟動(dòng)測(cè)試72
• 5.3.2 相間過(guò)流保護(hù)測(cè)試72-73
• 5.3.3 零序過(guò)流保護(hù)測(cè)試73-74
• 5.3.4 功耗測(cè)試74-75
• 5.4 小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-77
• 6.1 總結(jié)76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 在學(xué)期間的研究成果79-80
• 致謝80

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4 唐威,丁明華;淺談發(fā)電機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用[J];河南冶金;2002年02期

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6 姚棟;;應(yīng)用綜合微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)備自投功能[J];電氣應(yīng)用;2007年07期

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3 李孝波;桂p，

本文編號(hào)：319337