電子式互感器數(shù)字接口研究.pdf

1、電子式互感器數(shù)字接口——合并單元作為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)之一，主要完成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)過程層和間隔層的上行通信。國際電工委員會制訂的電子式互感器標(biāo)準(zhǔn)文件IEC60044-7/8，對電子式互感器本身的功能包括接口的功能實(shí)現(xiàn)沒有規(guī)定，不同的互感器二次轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出格式不統(tǒng)一。電子式互感器數(shù)字接口的研究和設(shè)計(jì)對于推廣電子式互感器的應(yīng)用和加速數(shù)字化變電站的建設(shè)進(jìn)程具有重要意義。
　　本文首先概述了電子式互感器的傳感原理，然后對電子

2、式互感器數(shù)字輸出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析，明確了電子式互感器數(shù)字接口的技術(shù)要求。IEC61850是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)第一個(gè)完整的以實(shí)現(xiàn)智能電子設(shè)備IED互操作性為主要目標(biāo)的通信標(biāo)準(zhǔn)體系，本文依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對IEC61850-9-1映射的合并單元進(jìn)行了信息建模。以此信息模型為依據(jù)，考慮到合并單元的技術(shù)要求，提出了一種新的基于DSP與FPGA硬件架構(gòu)的合并單元實(shí)現(xiàn)方案。采用FPGA技術(shù)詳細(xì)設(shè)計(jì)了合并單元的數(shù)據(jù)接收模塊，并對合并單元的同步問題作了深入的分析

3、與研究，提出了同步時(shí)延的概念，并采用了一種考慮同步時(shí)延實(shí)現(xiàn)合并單元同步的新方法，保證了同步實(shí)時(shí)采樣。最后設(shè)計(jì)了合并單元的數(shù)據(jù)輸出模塊，采用了DSP與以太網(wǎng)控制器組成的硬件開發(fā)平臺，按照IEC61850-9-1實(shí)現(xiàn)了采樣值的編碼和快速傳輸，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其傳輸數(shù)據(jù)的正確性。
　　軟件仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文設(shè)計(jì)的合并單元的三個(gè)功能模塊都能較好地完成各自的功能，為解決合并單元同時(shí)處理多任務(wù)、通信信息流量大、通信速度高等問題提供了一種可