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【摘 要】随着变压器技术中的微机保护技术在电力保护中的应用，在不同领域的应用也越来越广泛，不仅在通信行业的电力保护，还应用到其他行业的电力系统的保护，对不同领域的电力保护系统的设计的研究也是几年后的热点。本文通过分析DSP技术在电力保护中的设计的技术要点，并对其他行业的电力保护系统设计提供一定参考价值。
【关键词】DSP技术；电力保护系统；设计要点；应用
DSP即数字信号处理，是通过对数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。此技术用于变压器装置中，通过对变压器的控制进而对电力系统进行保护。国内的电力保护系统主要通过单个的CPU结构进行处理，但也有采用双CPU结构进行处理，何治勇[1]等人采用双CPU结构即采用DSP和单片机构成双CPU结构的电力保护系统进行电力保护系统的设计，也取得了较好的效果。单个的CPU系统，所有的控制、监测和运算都由这一个CPU来完成，这样的CPU只能串行才能完成任务，这样的结构造成保护的运行速度由CPU的速度来决定，就会使CPU系统不能很好的处理数据。这样的单个CPU系统也会造成计算量增大，所以采用多种形式CPU系统对电力系统进行保护就成了必然。随着高速数字信号处理芯片（DSP）技术的发展，开发一种速度快、处理能力强的微机保护系统就成为了可能。DSP的运算能力很强大，将其运用在电力保护系统将是今后电力保护系统设计要特别关注的技术。基于DSP技术用在电力系统设计的成就很多，如张瑛[2]、江永玲[3]、姜炯迪[4]等都是基于DSP技术进行不同领域的电力保护系统设计，都取得了较好的结果。本文通过对DSP技术用于电力保护系统进行设计的技术要点，并提出今后的发展进行展望。
一 电力保护系统的现状
我国的电力保护技术的研究，从保护不同的部件，也就会出现不同的保护技术。馈线保护技术是保护电流的一种保护技术。馈线自动化保护技术主要由馈线自动化和配电治理系统两大系统组成。其中，馈线自动化主要通过对馈线信息进行及时采集及掌控，进而进行有关馈线保护的功能。而馈线自动化保护技术最主要的是通信技术，通信技术能达到对整个配电网的数据采集及有效掌控，并能够实现配电SCADA、配电高级应用（PAS）技术。随着技术的发展，这种技术也会出现一些不足之处，于是就出现了新的馈线保护技术，通信技术发展到了光纤环网和光纤以太网两种方式，采用这来两种方式，进行数据的采集，不仅速度快了，而且对电力故障的排查工作做得更确切。
馈线系统保护技术的出现，主要保护高压电线上的电流保护，主要通过快速的通信技术进行实现，馈线系统保护运用快速通信技术实现了对其保护性能的选择，可以顺利完成故障隔离、重合闸、恢复故障等方面工作[5]。此技术表现的优点是解决故障问题时间短，断开故障时间短，直接将故障隔离在故障区域之内，不需要多余的装置就能够完成馈线保护等。这些优点是随着通信技术不断的进步而实现的一种保护进行。
到现在高速数字信号处理芯片（DSP）技术的发展，对电力保护系统的技术也有了更快的发展，此技术对数据的处理比以前更快，更准群，排查故障方面的运用也更加彻底。此技术的内容庞大，涉及到图像处理、语音处理及强度的数据处理系统对我国电力保护系统都是一个很大的进步。数字信号处理器的功能是将从原始信号抽样转换得来的数字信号按照一定的要求，加以适当的处理，即得到所需的数字输出信号[6]。经过数模转换先将数字输出信号转换为离散信号，再经过保持电路将离散信号连接起来成为模拟输出信号，这样的处理系统适用于各种数字信号处理的应用，只不过专用处理器或所用软件有所不同而已。
二 基于DSP技术的电力保护系统设计
电力保护系统的设计包括硬件设计和软件的设计。每个设计都基于DSP技术进行设计，这也是我国电力系统保护的发展的进步。
（一）电力保护系统的硬件设计
电力保护系统的硬件主要的关键技术点是数据采集与处理模块、DSP与89C52数据通信和DeviceNet通信接口。DSP是数据采集与数据处理模块的核心，通过控制ADC来实现模拟量转换，并完成设定好的保护算法的运算，当计算的结果满意时，就可以控制开关电量的输出，并实现外部部门的控制。A/D转换芯片也是数据采集与数据处理模块的核心，它主要通过ADS8364芯片进行控制，采用FIFO方式读取转换数据。DSP与89C52数据通信是两个端口，采用双端口RAM设计。
（二）电力保护系统的软件设计
电力保护系统要实现无人管理的模式就要在软件上进行设计，本设计主要采用C语言进行编程，DSP主程序流程主要通过以下几个步骤实现：首先是完成初始化的编程，接下来是保护器自检编程设计、扫描断路器状态编程设计、电力参数计算编程设计、各种故障的判断编程设计设计、处理以及与单片机通信进行数据交换等编程设计的操作。这几个步骤中，初始化部分编程的主要功能是完成电力装置内每个模块的初始化即DSP本身初始化、ADC模块初始化、捕获单元初始化、SCI模块初始化以及保护器系统参数、保护参数和故障记忆值的初始化，这是初始化的功能，它还具有将保护器的初始化数据即系统参数、保护参数及故障记忆值，经双口RAM通信端口发送给单片机等操作。对于DeviceNet通信端口的数据的接收、发送都是由DSP的通信接收、发送中断子程序控制来完成。这些软件的设计都要保证这些步骤按照设定的编程顺利运行，在运行的过程不能出现数据传输不正确或传输的数据不完整，这都是不合理的设计。此设计的结构清楚，先打好骨架，通过每一步的要求及所要达到的目的都很明确，每次运行都要检查这些步骤及目的是否顺利的实现，如果在设计中没有达到预定的目标就要重新转换思路，不然整个系统的设计就会出现问题。
三 结语
DSP技术的发展给电力保护系统提供了便利，DSP技术和单片机的结合也越来越多的应用在电力保护系统中，不仅在不同领域的电力系统得到了很好的应用，而且也让DSP技术变得更成熟。此系统将保护、测量、监控等技术进行结合，为电力系统的保护变的更稳定，更安全。此技术的硬件及软件技术的一些技术内容可以移植到其他技术领域中，不仅将此技术系统得到了更好的推广，而且让此技术变得更有利用价值。我国的电力发展在不断的发展，这也需要更先进的系统保护技术的应用，没有技术的进步就不会有我国电力的发展，现在电力系统中的变压器技术也是电力保护的核心设备，在这方面的研究也是电力保护的重要设备，将这些技术应用在变压器上也是这个系统的关键。智能化的技术在不断进步，DSP技术实现了智能化，它使电力保护系统实现了网络化、智能化和自动化全方位的发展，将来的电力系统将是一个人性化的管理，无需大量的人力就可以实现全自动的控制，这也是电力保护系统的美好未来。
参考文献：
[1]何治勇， 王松.基于双C P U 的电力保护系统设计研究[J].科技资讯，2012（1）：129-130.
[2]张瑛. 基于DSP的可通信式漏电保护系统设计[J].漏电保护技术，2006（5）：31-32.
[3]江永玲， 欧阳名三， 曹粟， 等.基于DSP的矿用馈电开关保护系统设计[J].煤炭技术，2012，31（6）：32-33.
[4]姜炯迪. 基于DSP的电力系统继电保护测试系统设计[J].继电保护技术，2004（7）：19-20.
【关键词】DSP技术；电力保护系统；设计要点；应用
DSP即数字信号处理，是通过对数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。此技术用于变压器装置中，通过对变压器的控制进而对电力系统进行保护。国内的电力保护系统主要通过单个的CPU结构进行处理，但也有采用双CPU结构进行处理，何治勇[1]等人采用双CPU结构即采用DSP和单片机构成双CPU结构的电力保护系统进行电力保护系统的设计，也取得了较好的效果。单个的CPU系统，所有的控制、监测和运算都由这一个CPU来完成，这样的CPU只能串行才能完成任务，这样的结构造成保护的运行速度由CPU的速度来决定，就会使CPU系统不能很好的处理数据。这样的单个CPU系统也会造成计算量增大，所以采用多种形式CPU系统对电力系统进行保护就成了必然。随着高速数字信号处理芯片（DSP）技术的发展，开发一种速度快、处理能力强的微机保护系统就成为了可能。DSP的运算能力很强大，将其运用在电力保护系统将是今后电力保护系统设计要特别关注的技术。基于DSP技术用在电力系统设计的成就很多，如张瑛[2]、江永玲[3]、姜炯迪[4]等都是基于DSP技术进行不同领域的电力保护系统设计，都取得了较好的结果。本文通过对DSP技术用于电力保护系统进行设计的技术要点，并提出今后的发展进行展望。
一 电力保护系统的现状
我国的电力保护技术的研究，从保护不同的部件，也就会出现不同的保护技术。馈线保护技术是保护电流的一种保护技术。馈线自动化保护技术主要由馈线自动化和配电治理系统两大系统组成。其中，馈线自动化主要通过对馈线信息进行及时采集及掌控，进而进行有关馈线保护的功能。而馈线自动化保护技术最主要的是通信技术，通信技术能达到对整个配电网的数据采集及有效掌控，并能够实现配电SCADA、配电高级应用（PAS）技术。随着技术的发展，这种技术也会出现一些不足之处，于是就出现了新的馈线保护技术，通信技术发展到了光纤环网和光纤以太网两种方式，采用这来两种方式，进行数据的采集，不仅速度快了，而且对电力故障的排查工作做得更确切。
馈线系统保护技术的出现，主要保护高压电线上的电流保护，主要通过快速的通信技术进行实现，馈线系统保护运用快速通信技术实现了对其保护性能的选择，可以顺利完成故障隔离、重合闸、恢复故障等方面工作[5]。此技术表现的优点是解决故障问题时间短，断开故障时间短，直接将故障隔离在故障区域之内，不需要多余的装置就能够完成馈线保护等。这些优点是随着通信技术不断的进步而实现的一种保护进行。
到现在高速数字信号处理芯片（DSP）技术的发展，对电力保护系统的技术也有了更快的发展，此技术对数据的处理比以前更快，更准群，排查故障方面的运用也更加彻底。此技术的内容庞大，涉及到图像处理、语音处理及强度的数据处理系统对我国电力保护系统都是一个很大的进步。数字信号处理器的功能是将从原始信号抽样转换得来的数字信号按照一定的要求，加以适当的处理，即得到所需的数字输出信号[6]。经过数模转换先将数字输出信号转换为离散信号，再经过保持电路将离散信号连接起来成为模拟输出信号，这样的处理系统适用于各种数字信号处理的应用，只不过专用处理器或所用软件有所不同而已。
二 基于DSP技术的电力保护系统设计
电力保护系统的设计包括硬件设计和软件的设计。每个设计都基于DSP技术进行设计，这也是我国电力系统保护的发展的进步。
（一）电力保护系统的硬件设计
电力保护系统的硬件主要的关键技术点是数据采集与处理模块、DSP与89C52数据通信和DeviceNet通信接口。DSP是数据采集与数据处理模块的核心，通过控制ADC来实现模拟量转换，并完成设定好的保护算法的运算，当计算的结果满意时，就可以控制开关电量的输出，并实现外部部门的控制。A/D转换芯片也是数据采集与数据处理模块的核心，它主要通过ADS8364芯片进行控制，采用FIFO方式读取转换数据。DSP与89C52数据通信是两个端口，采用双端口RAM设计。
（二）电力保护系统的软件设计
电力保护系统要实现无人管理的模式就要在软件上进行设计，本设计主要采用C语言进行编程，DSP主程序流程主要通过以下几个步骤实现：首先是完成初始化的编程，接下来是保护器自检编程设计、扫描断路器状态编程设计、电力参数计算编程设计、各种故障的判断编程设计设计、处理以及与单片机通信进行数据交换等编程设计的操作。这几个步骤中，初始化部分编程的主要功能是完成电力装置内每个模块的初始化即DSP本身初始化、ADC模块初始化、捕获单元初始化、SCI模块初始化以及保护器系统参数、保护参数和故障记忆值的初始化，这是初始化的功能，它还具有将保护器的初始化数据即系统参数、保护参数及故障记忆值，经双口RAM通信端口发送给单片机等操作。对于DeviceNet通信端口的数据的接收、发送都是由DSP的通信接收、发送中断子程序控制来完成。这些软件的设计都要保证这些步骤按照设定的编程顺利运行，在运行的过程不能出现数据传输不正确或传输的数据不完整，这都是不合理的设计。此设计的结构清楚，先打好骨架，通过每一步的要求及所要达到的目的都很明确，每次运行都要检查这些步骤及目的是否顺利的实现，如果在设计中没有达到预定的目标就要重新转换思路，不然整个系统的设计就会出现问题。
三 结语
DSP技术的发展给电力保护系统提供了便利，DSP技术和单片机的结合也越来越多的应用在电力保护系统中，不仅在不同领域的电力系统得到了很好的应用，而且也让DSP技术变得更成熟。此系统将保护、测量、监控等技术进行结合，为电力系统的保护变的更稳定，更安全。此技术的硬件及软件技术的一些技术内容可以移植到其他技术领域中，不仅将此技术系统得到了更好的推广，而且让此技术变得更有利用价值。我国的电力发展在不断的发展，这也需要更先进的系统保护技术的应用，没有技术的进步就不会有我国电力的发展，现在电力系统中的变压器技术也是电力保护的核心设备，在这方面的研究也是电力保护的重要设备，将这些技术应用在变压器上也是这个系统的关键。智能化的技术在不断进步，DSP技术实现了智能化，它使电力保护系统实现了网络化、智能化和自动化全方位的发展，将来的电力系统将是一个人性化的管理，无需大量的人力就可以实现全自动的控制，这也是电力保护系统的美好未来。
参考文献：
[1]何治勇， 王松.基于双C P U 的电力保护系统设计研究[J].科技资讯，2012（1）：129-130.
[2]张瑛. 基于DSP的可通信式漏电保护系统设计[J].漏电保护技术，2006（5）：31-32.
[3]江永玲， 欧阳名三， 曹粟， 等.基于DSP的矿用馈电开关保护系统设计[J].煤炭技术，2012，31（6）：32-33.
[4]姜炯迪. 基于DSP的电力系统继电保护测试系统设计[J].继电保护技术，2004（7）：19-20.