基于IEC61850的光學(xué)電流互感器接口的研究與開發(fā).pdf

1、電子式互感器與光纖通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合組成光纖局域網(wǎng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，是變電站自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。而作為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)第一個(gè)完整的以實(shí)現(xiàn)智能電子設(shè)備IED互操作性為主要目標(biāo)的通信標(biāo)準(zhǔn)體系， IEC61850按照變電站自動(dòng)化系統(tǒng)所要完成的監(jiān)視、控制和繼電保護(hù)三大功能，從邏輯上將系統(tǒng)分為三層：變電站層、間隔層和過程層。作為間隔層和過程層的重要的信息轉(zhuǎn)換設(shè)備，合并單元被用于連接數(shù)字化輸出的電子式互感器與保護(hù)、測控設(shè)備。本文首先對合并

2、單元數(shù)字接口的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC60044-7/8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2進(jìn)行了研究和比較，提出IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)作為實(shí)現(xiàn)電子式互感器和二次設(shè)備接口的目標(biāo)更具有現(xiàn)實(shí)意義。為了實(shí)現(xiàn)IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)對合并單元同步采集一個(gè)間隔內(nèi)12路數(shù)據(jù)組幀后發(fā)給二次設(shè)備的要求，在設(shè)計(jì)中將合并單元?jiǎng)澐譃橥侥K、數(shù)據(jù)接收處理模塊和以太網(wǎng)發(fā)送模塊。根據(jù)合并單元具有同時(shí)處理任務(wù)多，實(shí)時(shí)性要求高等特點(diǎn)，采用現(xiàn)場可編程門

3、陣列FPGA和以太網(wǎng)控制器CS8900A聯(lián)合起來實(shí)現(xiàn)合并單元的總體方案。研究了同步模塊具有識別外部精確時(shí)鐘和給各路互感器的A/D部件發(fā)送同步采樣信號的兩個(gè)功能。設(shè)計(jì)中采用計(jì)數(shù)器和狀態(tài)機(jī)邏輯來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)接收部分、控制部分和寄存器部分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和處理模塊，完成了對多路數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠接收和組幀的功能。選用CS8900A實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)發(fā)送模塊。以太網(wǎng)協(xié)議由CS8900A硬件自動(dòng)完成，利用FPGA對其驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)起來簡單可靠。在設(shè)計(jì)了每一模塊