基于TMS320LF2407的馈线终端装置设计

　　1引言

　　随着国民经济的迅速发展，10 kV配电网络越来越复杂，配电线路越来越多，怎样监测和控制配电线路，保证配电网供电安全和稳定可靠运行成为配电自动化的关键。在配电自动化系统中，馈线自动化是配电自动化的基础，而作为馈线自动化系统中核心设备的馈线终端装置则成为配电自动化系统成功实施的关键。馈线终端装置简称FTU(Feeder Terminal Unit)[1]，安装在10 kV馈电线路上,对柱上开关进行监控，完成遥测、遥控、遥信，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。

　　本系统采用先进的DSP技术，以TI公司的TMS320LF2407为主控制器，完成馈线终端单元的研究与设计。TMS320LF2407采用3.3 V电压供电，减少了控制器的功耗，40 MI/s的执行速度，32 K×16位的片内程序Flash。2.5 K×16位的程序/数据片内RAM,还具有PWM通道、捕获单元、A/D转换器、4级的流水线技术和专门的16位硬件乘法器，处理速度高。适用于处理大运算量的实时任务。TMS320LF2407内部集成了大量系统资源，降低了系统的设计成本。

　　2 系统硬件设计

　　系统硬件设计将FTU分为上、下两层板。下层是信息采集和控制板，包括PT、CT、光电耦合器、控制继电器、串口电平转换器等组成的数据采集、数字信号控制和通信等模块；上层是CPU板，包括DSP、锁存器等组成的数据处理、开关量输入、输出等模块。这样FTU结构具有层次化、模块化，抗干扰性强并且方便系统调试。

　　2.1 系统的总体设计

　　系统主要分为模拟量数据采集和转换模块、开关量输入输出模块、通信模块、时钟模块、键盘显示模块、外扩存储器模块、电源模块等。系统组成框图如图1所示。