一种基于单片机的变电站控制保护系统的实现

文章摘要： 经测试，过流速断从事故发生到系统作出反应并驱动相应的出口继电器动作只需300 ms。该板同时还接收上位机的分合闸指令，驱动相应出口继电器动作。该电流采集控制板设计为通用式的，可通过不同的地址编码来识别，各控制板的地址编码由板上的硬件跳线或EPROM固化定值确定，这样可降低制造成本，提高互换性，减少使用者的备件数量。电压采集控制板用电压传感器，对母线电压、零序电压进行采集，电压信号由电压互感器(传感器)经A/D转换电路传送到8031单片机系统处理，经与定值比较判断后完成线路过、欠压报警，电容过、欠压保护，接地报警等功能。功率因素采集板主要功能是采集主要干线的功率因素信号，反映电网有无

一种基于单片机的变电站控制保护系统的实现,标签：单片机开发,单片机原理,单片机教程,http://www.88dzw.com

      经测试，过流速断从事故发生到系统作出反应并驱动相应的出口继电器动作只需300 ms。该板同时还接收上位机的分合闸指令，驱动相应出口继电器动作。该电流采集控制板设计为通用式的，可通过不同的地址编码来识别，各控制板的地址编码由板上的硬件跳线或EPROM固化定值确定，这样可降低制造成本，提高互换性，减少使用者的备件数量。

　　电压采集控制板用电压传感器，对母线电压、零序电压进行采集，电压信号由电压互感器(传感器)经A/D转换电路传送到8031单片机系统处理，经与定值比较判断后完成线路过、欠压报警，电容过、欠压保护，接地报警等功能。

　　功率因素采集板主要功能是采集主要干线的功率因素信号，反映电网有无功的运行工况。

　　主变差动保护控制板，脉冲电度表电度采集板，都是专用功能板，完成单一功能。

      2.3　通讯板
　　

      通讯控制板在整个系统中起到承上启下的作用，由8031单片机、程序存贮器(EPROM)、扩展数据存贮器RAM、扩展串行口8251、通讯口电路及报警声音驱动电路组成，与下位机的通讯用8031自带的异步串行口，采用MAX485芯片形成一对多的通讯方式，而与上位机(微机)的通讯则利用扩展串行口，通过RS232与上位机串行口联接。两个方向的传输速率均为9 600 bps，满足信息显示的时效要求。通讯板减少上位机用于通讯的时间，使上位机有更多的时间处理其它事务。

      3　软件设计

　　系统的软件包括微机应用软件、通讯板软件和下位机软件3部分。

      3.1　上位机(工控微机)软件
　　

      上位机的应用软件是建立在Windows3.1及其以上版本操作系统平台上，用Borland C++3.0和Foxpro2.6开发，分7个功能模块，分别为：

      ①系统管理程序；

      ②位置图显示模块；

      ③变电站结线图；

      ④实时计量数据动态显示；

      ⑤中断服务程序和事故保护动作信息显示、打印程序；

      ⑥通讯程序；

      ⑦历史资料库的建立、报表输出。上电后进行初始化，包括读取初值，数据库设置，变量数组初始化，串口初始化等，各模块间的切换通过菜单选择来完成；系统管理程序定时向下位机发数传命令，由通讯程序来完成数据的接收和发送，实时刷新屏幕显示的数据；下位机的保护动作和报警信号则通过中断服务程序来处理，若发生中断，则中断服务程序判断中断信号的来源及类型并实时显示，同时接收事故数据并保存。

      3.2　通讯板软件
　　

      通讯板是介于上位机和下位机之间起桥梁作用的功能模块，以8031为核心，软件用8031汇编语言编写。整个软件对上采用中断方式，对下用查询方式，包括3大模块：

      ①中断服务程序，该程序模块接收从上位机发送的命令，并作出判断，是数传命令则与上位机进行数据传送，并校验，完成上位机——通讯板间的数据传输；若是控制命令，则向下位机发相应的命令；

      ②事故判断，当某一受保护的路线或设备发生跳闸或报警等保护动作时，相应的分机状态值置位并上送通讯板，通讯板事故判断程序根据接收到的地址和状态值来判断哪一分机异常，然后驱动相应的警笛或警铃，并向上位机发出中断信号，接通通讯线路后，向上传送相应的事故信息和事故数据；③数据采集程序，与下位机的通讯采用RS485方式，设为多机通讯，用地址+命令的帧数据巡回向下位机发采集命令，接收从下位机传上的数据。整个通讯板软件的关键在于解决两个中断源的冲突和运行状态保护问题。

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