3.4  开关量输出电路 18

3.5  模拟量输入电路 19

3.5.1  电压量测量 20

3.5.2  电流量测量 22

3.6  A/D转换电路 22

3.7  原理图绘制 26

结论 28

致谢 29

参考文献 30 

1  绪论 

1.1  引言 

电力系统是一个动态大系统，系统的负荷随时都在变化，系统的各类故障，无论是自然的还是人为的也随时可能发生，系统中设备的运行状态和参数是大量的、多变的[1]。因此实时地获取系统运行的各种参数及状态，对运行人员及时准确地了解系统的运行状态以及进一步的决策是至关重要的。现实中获取系统运行参数的方法是依靠电力系统测控装置及时准确地对各种数据进行采集与处理。

   现在的电力系统测控装置是集测量、保护、控制、远动等功能为一体，通过数字通信及网络技术实现信息共享的微机化的二次设备[2]。其主要应用于电力自动化及变电站自动化。

1.2  发展现状及发展趋势

1.3  本课题研究背景及意义

由于我国经济的高速增长，包括电力在内的能源供应问题已经显得较为突出，生产原动力的缺乏与社会的需求增长显得不合节拍，甚至成为阻碍经济发展的一大原因。因此结合我国的经济发展形势及电力发展形势分析，我国电力工业的发展必须优于其它任何工业部门[7]。这样，有了电力工业的支持，其它以电力为生产动力的工业部门才能顺势得到发展及扩张，这样才能确保我国当前经济的高增长速度。然而，随着电力应用的普及，用户对电力稳定性、可靠性以及电力自动化水平要求也越来越高。但目前的电源建设远远赶不上用电需求的增加，并且电网建设本身也存在一定缺陷，电力自动化也处于较低水平，这就造成负载用电效率不高，电力调度优化不尽合理。所以提高电力系统整体自动化水平，合理准确的调度电力的分配，就是不用进行大规模的投资建设电厂等基础设施而改善用电效率的捷径，这对我国这样一个能源紧缺型国家有着重要的意义，也符合我国的基本国情和对于能源应用的一系列战略。因此如何提高电力自动化水平已经成为我国电力系统亟待解决的一个问题。

随着电网建设的发展和安全要求的不断提高，自动化技术、产品的开发就要适应这种新形势下的要求，加快对新技术、新思想的研究，努力开发具有自主知识产权的产品，提高市场竞争力，加强变电站计算机监控系统运行的可靠性与稳定性，保障实时数据的准确性和及时性，要积极采用硬、软件成熟、可靠的产品，变电站的建设也要朝无人值守和少人看守的方向发展。所以一种能够满足现代变电站要求的新型测控装置的研究就显得非常重要。

1.4  本文的主要工作

本文的主要工作内容包括：

（1） 对变电站自动化及测控装置的基本知识进行了介绍；

（2） 对电力系统测控装置进行了功能需求的分析及国内外发展现状的介绍；

（3） 对整个电力系统测控装置的硬件电路提出了设计方案，并进行了方案的实施。其中包括单片机的选型及单片机最小系统外围电路的设计，开关量、模拟量的采集电路设计，A/D转换电路设计。