双CPU架构的ARM_DSP微机保护装置设计:提升电力系统可靠性

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本文主要探讨了基于ARM_DSP架构的嵌入式微机保护装置的设计方法,针对电力系统对高速处理和多功能需求的挑战,提出了一种创新的双CPU架构。文章的核心硬件是LPC2468和TMS320F2812,它们分别负责控制和数据处理任务,形成互补优势。软件平台则构建在前后台系统和嵌入式操作系统之上,提高了系统的灵活性和可靠性。 设计的关键在于通过CPLD实现了两个CPU之间的高效通信,这解决了传统单CPU设计中处理速度慢、功能受限的问题。CPLD在这里起到了数据交换桥接的作用,确保了保护装置在处理复杂算法和实时通信时的高效运行。此外,装置内部采用模块化设计,包括显示插件、CPU插件(含ARM和DSP)、模拟量采集插件、开关量与电源插件以及开出量插件,保证了系统的扩展性和维护性。 在硬件设计方面,针对35kV及以下电压等级的厂站系统,该装置具备了保护、测量、控制、通信监控、故障记忆、自诊断和人机交互等多元化功能。模拟量采集部分采用高精度的AD7656模数转换器,配合FFT运算和保护算法,确保了信号处理的精确性。同时,采用光耦隔离技术保护CPU免受外部干扰,电源模块则采用双级稳压,保证了设备的稳定供电。 本文介绍的基于ARM DSP架构的微机保护装置不仅提升了处理性能,还实现了功能的多样化和系统的可靠性,为电力系统提供了更高效和智能的保护解决方案。