基于FPGA的輸電線路行波故障定位裝置的研究.pdf

1、伴隨著國(guó)內(nèi)外電力事業(yè)的迅猛發(fā)展和人民日常生活生產(chǎn)對(duì)電力的依賴越來(lái)越強(qiáng)，保證優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的電能供應(yīng)是現(xiàn)代社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件之一。輸電線路作為輸送電能的通道，其安全穩(wěn)定運(yùn)行將直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的供電可靠性。當(dāng)輸電線路發(fā)生故障后，能快速準(zhǔn)確的查找出故障位置，及時(shí)修復(fù)線路、恢復(fù)供電，可以減少因斷電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的意義。
　　研制出一套快速、準(zhǔn)確的故障定位系統(tǒng)已成為電力系統(tǒng)部門(mén)

2、迫在眉睫的需求，也是國(guó)內(nèi)外廣大科研工作者不斷研究的課題。本文首先分析了輸電線路行波產(chǎn)生機(jī)理和行波傳播的特性，并對(duì)現(xiàn)有的行波定位原理和行波定位系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行了分析和綜述。在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于FPGA+雙SDRAM結(jié)構(gòu)的行波定位裝置設(shè)計(jì)方案，這種結(jié)構(gòu)不僅充分發(fā)揮了FPGA的高速、靈活的邏輯控制能力，而且節(jié)省了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中DSP或者ARM控制器的開(kāi)銷。裝置利用FPGA控制ADC高速采集暫態(tài)行波信號(hào)，高速數(shù)據(jù)采集保證原始信號(hào)不產(chǎn)

3、生波形失真；采集的行波數(shù)據(jù)以乒乓方式快速的緩存到SDRAM中，實(shí)現(xiàn)了暫態(tài)行波信號(hào)實(shí)時(shí)、無(wú)死區(qū)的采集；故障數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口存儲(chǔ)至外部硬盤(pán)中，F(xiàn)PGA處理后得到的故障信息通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)椒?wù)器分析和顯示。
　　本文詳細(xì)介紹了行波故障定位系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上給出了各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)方案，該設(shè)計(jì)方案將裝置分為前端信號(hào)調(diào)理模塊、故障信號(hào)產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊及傳輸模塊。利用Altium Designer09