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)對電力的依賴越來越強，保證優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的電能供應(yīng)是現(xiàn)代社會實現(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)定運行將直接影響著整個電力系統(tǒng)的供電可靠性。當輸電線路發(fā)生故障后，能快速準確的查找出故障位置，及時修復(fù)線路、恢復(fù)供電，可以減少因斷電帶來的經(jīng)濟損失，而且對整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著非常重要的意義。
　　研制出一套快速、準確的故障定位系統(tǒng)已成為電力系統(tǒng)部門

2、迫在眉睫的需求，也是國內(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)生機理和行波傳播的特性，并對現(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)計中DSP或者ARM控制器的開銷。裝置利用FPGA控制ADC高速采集暫態(tài)行波信號，高速數(shù)據(jù)采集保證原始信號不產(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，實現(xiàn)了暫態(tài)行波信號實時、無死區(qū)的采集；故障數(shù)據(jù)通過USB接口存儲至外部硬盤中，F(xiàn)PGA處理后得到的故障信息通過以太網(wǎng)傳輸?shù)椒?wù)器分析和顯示。
　　本文詳細介紹了行波故障定位系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)指標，在此基礎(chǔ)上給出了各個模塊的硬件設(shè)計方案，該設(shè)計方案將裝置分為前端信號調(diào)理模塊、故障信號產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊及傳輸模塊。利用Altium Designer09