基于FPGA的智能變電站數(shù)字式電能表在線校驗(yàn)裝置的研究.pdf

1、隨著我國(guó)“智能電網(wǎng)”建設(shè)的提出，作為其重要組成部分的智能變電站技術(shù)得到了學(xué)術(shù)界以及設(shè)備生產(chǎn)廠家的廣泛關(guān)注。如何在IEC61850框架協(xié)議的基礎(chǔ)上研制出具有統(tǒng)一接口，不同廠家的不同設(shè)備之間互操作性良好的變電站設(shè)備變得十分重要。基于此，需要研究者在對(duì)智能變電站的過(guò)程層信息的格式、含義理解的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出相應(yīng)的信息處理及通信的智能電子設(shè)備。數(shù)字式電能表是智能變電站間隔層的重要測(cè)量設(shè)備，主要功能是通過(guò)接收過(guò)程層電氣量進(jìn)行電能參量計(jì)算，為變電站層的

2、監(jiān)控設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作提供參考數(shù)據(jù)。電能計(jì)算的準(zhǔn)確性與可靠性對(duì)變電站持續(xù)、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要是以數(shù)字式電能表校驗(yàn)裝置為背景，根據(jù)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第9-1和9-2部分以及Altera公司的CycloneIIIDeviceHandbook器件手冊(cè)在對(duì)采樣值以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息處理以及其接口的通信進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，研究如何在FPGA芯片中實(shí)現(xiàn)其通信和信息處理功能，

3、主要包括了三個(gè)部分的內(nèi)容：
　　數(shù)據(jù)包通信設(shè)計(jì)主要是在QuartusII軟件中調(diào)用內(nèi)部MAC軟核并對(duì)其寄存器進(jìn)行配置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包實(shí)時(shí)接收的功能，然后在時(shí)序仿真工具中進(jìn)行仿真驗(yàn)證其設(shè)計(jì)是否正確。
　　數(shù)據(jù)包解碼設(shè)計(jì)主要是對(duì)IEC61850（-9-1、-9-2、-9-2LE）幀格式進(jìn)行分析，提取出相應(yīng)的電壓、電流值，用VerilogHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。用內(nèi)部QuartusII內(nèi)部嵌入的SingalTapII邏輯分