電子式互感器數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)及其數(shù)字輸出校驗方案的研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)傳輸容量和電壓等級的不斷增加，傳統(tǒng)的電磁式電流/電壓互感器顯露出很多問題，比如絕緣要求高、磁飽和、鐵磁諧振、動態(tài)范圍小以及頻帶窄等。目前電子式電流/電壓互感器正被廣泛研究，它可以解決傳統(tǒng)電磁式互感器不能解決的問題。近幾年來，電子式電流/電壓互感器研究發(fā)展迅速，基于光學(xué)和Rogowski空心線圈的電流互感器已進(jìn)入實用階段。電子互感器的優(yōu)點是體積小、重量輕、無飽和、絕緣等，但因為其輸出的模擬信號一般是低功率的，所以它需要智能數(shù)字

2、化、光纖化并且其物理傳輸距離短。
　　電子式互感器數(shù)字輸出校驗方案是將參考標(biāo)準(zhǔn)即標(biāo)準(zhǔn)電磁式互感器和被測電子式互感器的數(shù)字輸出信號進(jìn)行比較處理，然后通過算法得出被測參數(shù)相位差和比差。本課題擬在此原理的基礎(chǔ)上對電子式互感器及其數(shù)字輸出校驗系統(tǒng)進(jìn)行研究，主要包括以下幾個方面：
　　(1)在分析了電子式互感器概念和原理的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行研究分類，選用了低功率電流互感器即LPCT與Rogowski線圈電子式互感器作為本設(shè)計的硬件；

3、r>　　(2)基于電子式互感器采用低功率電流互感器、Rogowski線圈作為一次傳感器，感應(yīng)測量級和保護(hù)級電流模擬信號的原理，研究采用基于多傳感數(shù)據(jù)融合技術(shù)的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行電子式互感器的數(shù)據(jù)采集，利用FPGA與VHDL語言，在QuartusⅡ9.0中設(shè)計實現(xiàn)AD采樣；
　　(3)研究通過FPGA實現(xiàn)智能合并單元的設(shè)計，包括數(shù)據(jù)同步接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)通信模塊(通過FT3幀實現(xiàn)ARM的通信)，在QuartusⅡ9.0中設(shè)計生成

4、基于FPGA的智能合并單元整體模塊；
　　(4)基于虛擬儀器設(shè)計語言LabVIEW，在虛擬儀器中實現(xiàn)電磁式互感器信號與被測電子式互感器數(shù)字信號的校驗，實現(xiàn)電子式互感器數(shù)字輸出的校驗方案并且計算出所需的技術(shù)參數(shù)誤差。
　　由仿真和硬件實驗結(jié)果可以看出，本文所設(shè)計的基于多傳感數(shù)據(jù)融合技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和基于FPGA的智能合并單元整體模塊都較好得實現(xiàn)了各自的功能；通過虛擬儀器設(shè)計的電子式互感器數(shù)字輸出校驗系統(tǒng)的仿真為電子式互感器校驗系