基于ARM的直流系统接地故障检测装置设计与应用

"基于ARM的直流系统接地故障检测应用程序设计 (2005年)" 在电力系统中，直流系统接地故障的检测是确保发电厂和变电站安全运行的关键环节。传统的方法，如低频信号检测法，往往受到直流系统支路对地分布电容的干扰，影响检测效果。本文提出了一种基于ARM架构的S3C44BOX微处理器设计的直流系统接地故障检测装置。相较于平衡电桥法和低频电流注入法，这种新方案更能应对大电容接地和环网效应带来的挑战。 S3C44BOX是一款基于ARM7TDMI内核的系统级芯片，具备低功耗和高性能特性，以及丰富的片上功能，是开发嵌入式系统的理想选择。该检测装置主要包括硬件和软件两大部分。硬件部分利用S3C44BOX的强大处理能力，配合外部电路实现对直流系统状态的实时监测。软件部分则包含了基于小波变换的故障检测算法，能够有效地分析和识别复杂的接地故障信号。 小波变换作为一种多分辨率分析工具，特别适合处理非平稳和非线性信号，对于检测大电容接地和环网环境下的故障具有显著优势。在S3C44BOX上实现小波变换算法，可以提高检测精度，减少误报和漏报的可能性。 应用程序设计是整个系统的核心，它需要完成数据采集、信号预处理、小波变换计算、故障特征提取和判断等多个步骤。首先，通过硬件接口采集直流系统的实时数据；其次，利用数字滤波技术对原始信号进行预处理，去除噪声；接着，对预处理后的信号进行小波分解，获取不同频率成分的信息；然后，通过分析小波系数的变化，识别故障特征；最后，根据设定的阈值和规则，判断是否存在接地故障，并给出报警或定位信息。 此外，为了保证系统的稳定性和实时性，应用程序的设计还需要考虑任务调度、中断处理和内存管理等方面。采用实时操作系统（RTOS）可以有效管理和协调各个任务，确保在复杂的电力系统环境中，检测装置能够快速响应并准确诊断故障。 本文提出的基于ARM的直流系统接地故障检测装置结合小波变换技术，为解决电力系统中的接地故障问题提供了一种新的解决方案。通过优化的硬件平台和精心设计的应用程序，提高了检测的准确性和可靠性，对于电力系统的安全运行具有重要意义。