基于μC／OS-II的开关量状态监视功能设计

刘世明，呼文强，王敬华，许志成，李森林，闫磊

（1.山东大学 电气工程学院，济南 250061；2.山东科汇电力自动化有限公司）

引 言

智能化的一次设备、网络化的二次设备，以及IEC61850标准是智能变电站的3大核心特征[1]。在智能变电站中，一、二次设备之间的连接方式已经由传统变电站的电缆连接转变为遵循IEC 61850－9－1、IEC 61850－9－2的采样值报文和GOOSE报文的以太网传输方式，而且，模拟量和开关量的采集功能会下放到过程层实现[2－3]。其中，开关量的采集应该由智能一次设备来完成，但是鉴于目前一体化智能一次设备技术尚未成熟，在工程应用实践中通常采用智能终端代替实现相应功能[4]。

根据《Q＿GDW 428－2010智能变电站智能终端技术规范》的规定，智能终端不仅应具有跳合闸功能、开关量采集功能，以及GOOSE报文的上传和接收功能，还应实现在线监测等高级应用[5－6]。针对开关量采集功能，该标准还要求其输入点数可以灵活配置。

传统的开关量处理通常在定时扫描中断服务程序中实现。这种方法在采集开关量数量大、多开关量短时间内同时发生变位的情况下会对智能终端的实时性、多任务响应产生影响。针对上述问题，本文在对开关量处理的各个步骤（如采集、去抖动、SOE等）的实时性要求细化分析的基础上，提出了一种基于嵌入式实时操作系统μC／OS－II的实现方案。该方案大大简化了采集中断的任务量，即只进行开关量的采集和变位识别，而去抖动、SOE等实时性要求相对较低的步骤则放到优先级较低的操作系统任务中实现，从而提高了对开关量采集中断的响应速度，保证了整个系统的实时性能。……