基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的電子式互感器數(shù)字接口的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電網(wǎng)運(yùn)行電壓等級(jí)不斷提高,傳統(tǒng)的電磁式互感器已經(jīng)無(wú)法滿足電力系統(tǒng)對(duì)高電壓、大電流的測(cè)量要求,具有良好絕緣性和抗干擾性,并且動(dòng)態(tài)變化范圍較大的新型電子式互感器取代電磁式互感器成為一種必然的趨勢(shì)。因此,如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子式互感器與二次設(shè)備的數(shù)字接口成為當(dāng)前需要研究和解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文結(jié)合國(guó)際電工委員會(huì)制定的電子式互感器數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn),深入研究了電子式互感器數(shù)據(jù)輸出和傳輸規(guī)范。在此基礎(chǔ)上,本文提出了一種ARM+CPLD的設(shè)計(jì)方案

2、,搭建硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了過(guò)程層電子式互感器數(shù)據(jù)接口的重要組成部分-合并單元MU。論文主要工作如下:
　　首先是數(shù)據(jù)采樣編碼模塊,設(shè)計(jì)采用ARM微處理器LPC2378控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D7656采集高壓側(cè)電子式互感器信號(hào),并按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的FT3格式組幀打包。復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)編/解碼,設(shè)計(jì)采用VHDL語(yǔ)言描述實(shí)現(xiàn)了曼徹斯特編/解碼和 CRC校驗(yàn),然后通過(guò)光纖傳輸把采樣信號(hào)發(fā)送到合并單元控制器;其次是合并單元輸出模塊,

3、它主要負(fù)責(zé)把12路電壓和電流采樣信息按照 IEC61850-9-1協(xié)議規(guī)定的幀格式重新封裝,通過(guò)以太網(wǎng)控制器DM9000發(fā)送至間隔層保護(hù)測(cè)控設(shè)備;最后是GPS同步模塊,通過(guò)分析GPS同步技術(shù)在變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用,設(shè)計(jì)了GPS同步接收電路,實(shí)現(xiàn)了合并單元信息同步功能。
　　測(cè)試表明,本文設(shè)計(jì)的電子式互感器合并單元符合IEC61850無(wú)縫通信協(xié)議對(duì)電子式互感器采樣合并傳輸?shù)囊?并且規(guī)約和網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制一致,為不同電力廠商設(shè)備間的互操作