【正文】 因此 ， 可以考慮采用更高級的微處理器來作為裝置的主 CPU， 比如 DPS處理器。 CPU相對落后 ： 整個裝置是采用是 ATMEL公司的 AT89C52作為主 CPU的 ， 本裝置在 35KV線路保護中可以滿足 系統(tǒng)的速度、精度等性能指標。采用 C語言編寫程序易于理解 ， 便于調(diào)試。 ， 包括主控制器、模擬量采樣電路、采集電路、開關(guān)量輸出電路、鍵盤電路、 LCD顯示電路、 通訊 電路和電源電路。設計了以三段式過電流保護和方向電流保護為主保護的保護系統(tǒng)。本文便是在此背景下 ， 先介紹了微機保護的理論原理 ， 然后設計了一套 35KV線路保護裝置。若方向為正 ， 將采樣值進行計算 ， 得出 有效值 ， 與整定值進行比較 ， 若 有效值不在整定值范圍內(nèi) ， 系統(tǒng)則發(fā)出報警信號 ， 繼電器動作 ， 跳閘；若有效值在整定值范圍內(nèi) ， 則繼電器不動作 ， 由此實現(xiàn)繼故障處理。串口中斷程序用來接收調(diào)整好的參數(shù)整定值。定時器中斷程序?qū)崿F(xiàn) 。故障處理系統(tǒng)主要是根據(jù)不同保護功能的判據(jù)來判斷不同的故障 ， 來進行不同的控制操作。 監(jiān)控系統(tǒng)程序設計 是 否 有 鍵 按 下 ？延 時 2 0 m s是 否 有 鍵 按 下 ？L C D 顯 示 相 應 內(nèi) 容開 始初 始 化NYNY 圖 42 監(jiān)控程序設計流程圖 20 LCD的初始化子程序如下所示 ： char fnLCMInit(void) { fnPRl(0x40， 0x00， 0x00)； fnPRl(0x41， 0x1E， 0x00)； //文本顯示區(qū)寬度 fnPRl(0x42， 0x00， 0x00)； //圖形顯示區(qū)首地址 fnPRl(0x43， 0xlE， 0x00)； //圖形顯示區(qū)寬度 fnPRl2(0xA7)； //光 標形狀 fnPRl(0x21， 0x00， 0x00)； //光標定位 fnPRl2(0x80)； //顯示方式設置 fnPRl2(0x9f)； //顯示開關(guān)設置 return O； } 保護功能程序設計 保護功能軟件包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件和故障處理系統(tǒng)軟件。 19 監(jiān)控系統(tǒng)設計 監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 系統(tǒng)的監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)對按鍵和 LCD 顯示屏 的控制 ， 包括主程序、串口中斷程序、定時器中斷程序。其中監(jiān)控系統(tǒng)程序主要完成通過按鍵對保護整定值的調(diào)整和 LCD 液晶 顯示功能；保護功能程序主要完成數(shù)據(jù)采集、算法設計、邏輯比較和開關(guān)量輸出口控制等功能。就線路微機保護而言 ， 一套好的軟件系統(tǒng)可以增加硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 ， 可以充分利用硬件資源 ， 在不增加硬件的基礎上就可以盡可能多的實現(xiàn)保護功能 [24]。 第 4 章 系統(tǒng) 軟件設計 一個好的微機保護系統(tǒng) ， 除了必要的硬件系統(tǒng) ， 還要有功能強大的軟件系統(tǒng)。直流電壓進入三端穩(wěn)壓器 LM7812 和 LM7912 的輸入端進行穩(wěn)壓 ， 再分別由輸出端輸出+12V、 ?12V 電壓。因而在整流、濾波電路之后 ， 還需接穩(wěn)壓電路。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)的電壓波動（一般有 177。 放大器供電電路 作用是將交流電網(wǎng)電壓 220V 變成要求的交流電壓 ， 通過 橋式整流電路將交流電壓變成脈動的直流電壓。為了防止這一點 ， 設計中接入了一個二極管 ， 它為電容器 C23 上的電荷提供了放泄通路 ， 對集成穩(wěn)壓器起到了分流保護作用。而輸出電容 C22 一般接入 的電容器 ， 便可改善負載的瞬態(tài)相應 ， 但是為了減小紋波電壓 ， 有時在穩(wěn)壓器的輸出端并入一只大容量電解電容器 C23。耐流 值等于變壓器的次級電流。常用的光電隔離方法是將 AT89C52 的 RXD、 TXD 通過光電隔離電路連接 MAX485 芯片的 RO、 DI 引腳 ， 控制信號 R/D 同樣經(jīng)光電隔離電路去控制 MAX485 芯片的 DE 和 /RE 引腳。 通訊 電路 RS485 的通訊 接口是由 MAX485 芯片構(gòu)成 ， 通 訊 方式上 采用了半雙工方式 ， 即指令和數(shù)據(jù)的傳送都采用應答方式 ， RS485 通訊 接口實行光電隔離。由于此款 LCD12864 為串行口控制 ， 所以只需連接 3 個管腳即可正常工作。 當輸電線路上發(fā)生故障 ， 單片機通過內(nèi)部保護判據(jù)判斷繼電器是否跳閘 ， 如果繼電器動作 ， 則啟動報警電路。因為發(fā)光二極管不僅耗電小 ，而且有多種顏色可供選擇 ， 便于用閃光顏色區(qū)分不同報警信息。開關(guān)量輸出采用固態(tài)繼電器來實現(xiàn) ， 首先 通過 單片機 驅(qū)動光電耦合器件 ， 然后光耦 器件導通繼電器的控制電源 ， 由繼電器空節(jié)點輸出開關(guān)信號。 TLC2543 有十一路模擬輸入通道 ， 它將多路開關(guān)、采樣保持 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換 ， 基準電源 ， 內(nèi)部時鐘等集成于一個芯片內(nèi) ， 大大提高了 集成性與 可靠性 ， 此部分電路將信號輸入電路傳來的信號進行 A/D 變換 ，將模擬輸入量變成數(shù)字量 ， 送 給單片機 進行處理。 采集電路 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由采樣保持器 ， 多路開關(guān)和 A/D 轉(zhuǎn)換器所 組成。 功率因數(shù)測量電路 方向電流保護 需 要判斷電流的方向 ， 因而 要用到功率角的余弦值 cos? 。 所以 在這種情 況下 ，需采取濾波措施 ， 將不需要的雜散信號抑制掉 ， 使系統(tǒng)的信噪比 增加 ， 完成15 這種功能的電路就是濾波電路。 本設計采用武漢精良電子有限公司生產(chǎn)的 JLBV11型電壓互感器 ， 輸入電壓為 100V， 輸出電壓為 5V。 YN， yn， d0或 YN， y， d0的接線形式 ， 廣泛應用于 3~220KV系統(tǒng)中 ， 其二次繞組用于測量相間電壓和相對地電壓 ， 輔助二次繞組接成開口三角形 ， 供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。 電壓互感器 ： 式。本設計中采用星 格公司的 SCT254AX精密電流互感器 ， 該互感器小巧輕便 ， 隔離度高 ， 耐沖擊性強。 ： 14 星形接線 。 主控制器 AT89C52 是一個低電壓 ， 高性能 CMOS 8 位單片機 ， 片內(nèi)含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ， 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn) ， 兼容標準13 MCS51指令系統(tǒng) ， 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元 ， AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛 的應用 [19]。電源的作用是將 220V或 110V交流 電源變換成供給微處理器、數(shù)字電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及 放大器 所需要的弱電電壓 ， 有177。本設計采用以 RS485的 通訊 電路 。 （ 4） 通訊 接口。微機繼電保護裝置通過數(shù)字量輸出實現(xiàn)對斷路器等控制。微處理器執(zhí)行存放在程序存儲器中的保護程序 ， 對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至隨機存儲器中的數(shù)據(jù)進行分析處理 ， 以完成各種繼電保護功能。 （ 2）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（計算機系統(tǒng)）。模擬量輸入通道為電流、電壓信號 ， 由于電流、電壓為隨時間變化的連續(xù)信號 ， 而計算機只接收數(shù)字信號 ， 因此需要將這種類型的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號 ， 完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。 將采集量通過電流互感器與電壓互感器轉(zhuǎn)變成小電流與低電壓 ， 再經(jīng)過 濾波電路、采樣保持和 A/D轉(zhuǎn)換 ， 將數(shù)字量傳入單片機 ，與輸入的保護整定值進行比較 ， 而后將結(jié)果經(jīng)過通訊模塊與上位機進行交流