三峡电站发电机组容量巨大,其安全、稳定运行直接关系到三峡电站,乃至整个电力系统的运行安全。目前,三峡左岸电厂发电机组保护主要采用国外产品,虽然总体运行性能良好,但仍存在一些问题有待改进和完善。与此同时,随着我国一批大型水、火电站的开工建设,大型发电机保护装置的国产化问题也亟待解决。因此,自主研究和开发高性能的大型发电机保护具有重要的现实意义和广阔的应用前景。论文首先对微机发电机保护的发展历史和研究现状以及嵌入式系统的发展进行了综述和分析,在此基础上,提出了课题研究工作的重点和主要内容。结合三峡发电机保护装置的研制,论述了保护系统的主要设计原则和技术特点,对保护装置的总体结构和原理配置进行了分析说明。上层管理系统作为保护装置中的重要一环,一方面承担着人机接口管理和监控整个保护装置的任务;另一方面是实现对内、对外通信联系的桥梁。论文结合大型发电机保护的功能特点和应用要求,提出了一种基于嵌入式Linux操作系统的上层监控管理单元的总体设计方案。实时多任务操作系统的应用,易于实现大型发电机保护装置的复杂管理功能。同时,利用其所提供的多线程技术,可方便完成多端口、并发通信任务的调度和管理,以满足发电机保护集中管理以及与电站自动化系统网络化互联的应用要求。论文阐述了总体方案的设计原则和功能特点,并对嵌入式Linux操作系统在实际应用中面临的关键技术问题进行了分析研究,提出了具体的解决方案。上层管理系统的监控模块的软件开发是论文的主要工作之一。在软件设计中,采用了基于图形化界面的分级菜单管理模式,人机交互友好,操作使用方便。为了提高软件开发效率和易于功能扩展,采用了按功能子项进行模块化设计的编程方法;通过增设配置文件的方式,可方便实现界面和功能的灵活调整,增强了软件的适应性。论文介绍了监控管理软件的基本结构和特点,对图形化界面的相关实现技术以及主要功能模块的编程方法做了详细说明。监控管理单元承担着多端口、复杂并发通信任务的调度和管理,并涉及不同的通信接口规范和协议标准。论文根据大型发电机保护数据交互的特点和功能需求,提出了监控管理单元通信系统的总体构成方案,并完成了通信软件的开发。通信系统由CAN总线、串口通信以及以太网通信共同组成,以满足保护装置就地管理与维护以及远端集中管理的不同应用要求。论文介绍了所采用的通信协议以及通信软件的具体编程实现方法。目前大型发电机保护装置已经通过了全面的静态测试和动模试验的验证。文中给出了具体的试验结果。结果表明,装置总体性能达到了预期的目标,可较好满足实际应用要求。