電子式互感器合并單元研究.pdf

1、隨著數(shù)字化變電站和智能電網(wǎng)的發(fā)展，電子式互感器得到越來越廣泛的應(yīng)用。合并單元作為電子式互感器與二次保護(hù)設(shè)備的數(shù)字化接口，是數(shù)字化變電站體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵設(shè)備。研究和設(shè)計(jì)合并單元對促進(jìn)電子式互感器的普及應(yīng)用和數(shù)字化變電站的發(fā)展有著重要的意義。
　　 本文首先介紹數(shù)字化變電站、電子式互感器以及合并單元的發(fā)展現(xiàn)狀。在分析變電站系統(tǒng)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的基礎(chǔ)上，討論數(shù)字化變電站系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)和合并單元的研究設(shè)計(jì)。根據(jù)IEC6185

2、0和IEC60044對合并單元的定義和功能介紹，將其劃分為三個(gè)主要的功能模塊：同步功能模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和以太網(wǎng)通訊模塊。然后針對各個(gè)功能模塊和系統(tǒng)的要求，本文提出了基于ARM&FPGA的合并單元設(shè)計(jì)方案，在合并單元與繼保設(shè)備的通訊協(xié)議上選擇IEC61850-9-1定義的點(diǎn)對點(diǎn)通訊方式。隨后，文中給出了實(shí)現(xiàn)合并單元各個(gè)功能模塊的硬件和軟件設(shè)計(jì)；對合并單元的同步功能模塊分別給出了插值計(jì)算和采樣脈沖兩種實(shí)現(xiàn)方法，并進(jìn)行了詳細(xì)的討論；分析了基

3、于IEC61850-9-1通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)幀；以及基于 操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)流程。
　　 本文在完成硬件電路調(diào)試的基礎(chǔ)上，利用所研制的合并單元對電子式互感器進(jìn)行了誤差校驗(yàn)，考查了其傳輸數(shù)據(jù)的完整性和精度等級。特別是對插值計(jì)算法和采樣脈沖法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，詳細(xì)分析對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的因素。證實(shí)了采樣脈沖法在測量穩(wěn)定性上有著更好的表現(xiàn)。
　　 在本文的最后，作者對本文的設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)，對合并單元設(shè)計(jì)的發(fā)展與提升作出了展望。