基于FPGA的三相電參數(shù)采集器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和通信成為實(shí)現(xiàn)人們溝通最為普遍和有效的環(huán)節(jié)，電能量參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸更是電力系統(tǒng)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，復(fù)雜的電磁環(huán)境，波動(dòng)的電網(wǎng)特性，對(duì)此環(huán)節(jié)提出更高的要求。現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列因其大容量的邏輯門(mén)數(shù)、軟核技術(shù)、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核的靈活定制的支撐，不僅增強(qiáng)了其數(shù)據(jù)處理能力，而且提高了其嵌入式應(yīng)用能力，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)處理、高可靠性的設(shè)計(jì)要求，靈活地運(yùn)用SOPC技術(shù)，將設(shè)計(jì)分解成獨(dú)立模塊，可大幅

2、度縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
　　 論文較為深入的調(diào)研了目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)三相電參數(shù)實(shí)時(shí)采集與處理的前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合課題的需求分析，設(shè)計(jì)出其系統(tǒng)構(gòu)架。按照電網(wǎng)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定位本課題的預(yù)定指標(biāo)，研究并實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA的實(shí)時(shí)三相電參數(shù)采集、處理及遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的硬件方案和配套軟件算法，以替代傳統(tǒng)的“DSP+ASIC”架構(gòu)。
　　 進(jìn)一步分析系統(tǒng)的項(xiàng)目需求及相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)；利用片上軟核處理器和SOPC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在單片F(xiàn)PGA

3、內(nèi)部實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件電路及軟件平臺(tái)的搭建；采用模塊化的開(kāi)發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)本身和外界通信的各功能模塊，確定了系統(tǒng)及其各核心模塊的技術(shù)框架。
　　 系統(tǒng)硬件方案分?jǐn)?shù)據(jù)采集、電源、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)非易失存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K進(jìn)行設(shè)計(jì)并測(cè)試，并對(duì)以上核心模塊的硬件電路和驅(qū)動(dòng)程序做了較為深入的探討，最終將本文設(shè)計(jì)的硬件方案予以實(shí)現(xiàn)，提供了相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)。并依托此三相電參數(shù)采集器，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種三相電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀，測(cè)試指標(biāo)達(dá)到預(yù)定指標(biāo)。