【摘要】：伴隨嵌入式系統被深入研究和應用，嵌入式系統將向網絡化、智能化、規范化、集成化等方向逐漸發展。本文主要針對嵌入式系統在電力系統數據采集測量、電能質量監控、電網無功補償、諧波抑制和繼電保護中的應用狀況和發展前景進行一些探討。
　　【關鍵詞】：嵌入式系統；處理器；操作系統；電力系統
　　引言
　　電力系統是一個偌大的、瞬變的多輸入輸出系統，各重要節點的電壓、電流等參數都對整個系統安全起著關鍵作用，為了保證其安全運行，有效的工作，必須要實時地監測各個節點的運行狀況，及時發現電力系統的不正常狀態及故障狀態，快速地進行控制和處理。電力系統監視和控制的參數要求實時性較強，不僅包括頻率、電壓、電流、有功、無功、諧波分量、序分量等，還有些采集的特征量頻率變化快而且復雜，如暫態突變量、高頻的故障行波等，普通的采集處理方法數據流量小、靈活性差，對多路進行采樣計算時就會顯得吃力，甚至難以實現。為了克服以上不足，適應現代電力系統的要求，將嵌入式平臺應用到電力系統中來，充分發揮其快速強大的運算和處理能力，以及并行運行的能力，滿足了電力系統監控的實時性和處理算法的復雜性等更高的要求，并為不斷發展的新理論和新算法應用于電力系統的實踐奠定了技術基礎。
　　1嵌入式系統
　　1.1嵌入式系統的定義
　　嵌入式系統是指以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟件硬件可剪裁，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。它主要由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶應用軟件等部分組成。用于實現對其他設備的控制、監視和管理等功能，它通常嵌入在主要設備中運行。
　　1.2嵌入式系統的幾個發展階段
　　嵌入式系統的出現至今已經有30多年的歷史，近幾年來，計算機、通信、消費電子的一體化趨勢日益明顯，嵌入式技術已成為一個研究熱點。縱觀嵌入式技術的發展過程，大致經歷4個階段：
　　第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統，具有與監測、伺服、指示設備相配合的功能。
　　第二階段是以嵌入式CPU為基礎、以簡單操作系統為核心的嵌入式系統。
　　第三階段是以嵌入式操作系統為標志的嵌入式系統。
　　第四階段是以Internet為標志的嵌入式系統。
　　嵌入式系統技術日益完善，32位微處理器在該系統中占主導地位，嵌入式操作系統已經從簡單走向成熟，它與網絡、Internet結合日益密切，因而，嵌入式系統應用將日益廣泛。
　　2嵌入式處理器
　　嵌入式系統的核心部件是各種類型的嵌入式處理器，據不完全統計，全世界嵌入式處理器的品種已有上千種之多。其中，我們最為熟悉的是8051和68H結構的產品。嵌入式系統的處理器可以分為兩大類：一類是采用通用計算機的CPU為處理器，如X86系列；另一類為微控制器和DSP，微控制器具有單片化、體積小、功耗低、可靠性高、芯片上的外設資源豐富等特點，成為嵌入式系統的主流器件。
　　當前，嵌入式系統處理器的發展趨勢主要采用32位嵌入式CPU，其主流系列有ARM（包括Intel公司的strongARM和XS－cale）、MIPS和SH三大系列。嵌入式系統CPU的另一類型為DSP。當前，DSP處理器的典型結構是單片化嵌入式DSP，如TI公司的TMS320系列；另一類是在通用CPU或單片系統中增加DSP協處理器，如Intel公司的MCS-296等。
　　3嵌入式系統平臺在電力監控系統中的應用
　　一般情況下，對于電站的計算機監控系統和電力調度系統，數據量都大，可靠性要求也高，有的還需要實時性，所以必須采用以計算機為主的監控系統才能滿足要求，一般采用分層分布開放式系統結構，整個系統功能主要有數據采集與通訊、顯示與監視、故障診斷與報警、自動發電控制、自動電壓控制、機組和斷路器的控制、事故順序記錄、水流量計算、培訓仿真等，其中，以下幾點是非常重要的：
　　（1）數據采集：對電廠生產過程的各種數據量、模擬量、狀態量等進行自動采集，并把采集的數據進行自動整理。
　　（2）數據處理：根據各種工況的要求和工作模式，對所采集的數據進行計算，按照各程序進行控制、監視、定值給定和最佳運行。
　　（3）數據通訊：與調度中心或控制中心進行數據通訊，把電廠運行狀態參數傳送給調度中心相關人員。這種分布開放式系統可完全滿足高效率、高利用率、最大靈活性、良好的兼容性以及安全可靠和抗干擾能力強的要求。
　　4嵌入式系統平臺的總體結構
　　嵌入式平臺主要完成以下功能：對電壓、電流等信號進行采樣，A/D轉換；對所采集到的數據進行計算分析，得出各種監測指標參數；將采集到的數據轉變成遵循TCP/IP協議的形式，然后上傳到Internet上。工作人員可以通過Internet實時瀏覽在線監測信息。數據存儲部分存儲大量歷史統計數據，采用掉電保護設計，在系統掉電情況下數
　　據不會丟失。嵌入式平臺的總體結構
　　如圖1所示。
　　
　　圖1嵌入式系統平臺的總體結構
　　5結束語
　　本文只是嵌入式平臺和DSP技術在電力系統部分領域中應用的一個簡單介紹和探索。緊跟嵌入式系統技術的新發展，將最新的技術融入電力理論和實際應用中，使我國電力系統能在某些方面走向世界前列。
　　參考文獻
　　［1］陳俊強．嵌入式系統綜述［J］
　　［2］劉文珂．嵌入式處理器與嵌入式軟件研究［J］．
　　［3］馬忠梅，李善平，康慨，等．ARM＆Linux嵌入式系統教程［M］．