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基于IEC61850协议的电子式互感器数字接口的研究与设计

阳靖

   电子式互感器及其接口技术研究是当今国内外研究的前沿热点课题,将给21世纪电力系统微机测控与保护技术带来重大变革。本文对基于IEC61850协议的电子式互感器数字接口的研究与设计选题具有重要的理论意义和实际应用价值。 本文首先概述了电子式互感器国内外的研究发展情况以及其工作原理。然后对电子式互感器数字输出的标准进行了分析,明确了电子式互感器数字接口的技术要求。在此基础上,对电子式互感器数字接口两大部分,即数据采集部分、合并单元进行了软硬件的设计。数据采集部分根据其功能,可分为信号采样和逻辑控制两部分。信号采样部分在设计中使用了ADE7759电能计量芯片来实现对一次侧电流、电压信号的数字化。逻辑控制部分则设计了一种采用FPGA对ADE7759进行控制采样,并对数据进行组帧编码,然后通过光纤传输到合并单元的方案。同时,对电流、电压采样算法进行了总结分析,介绍了傅氏算法和半波周期算法在计算机上的实现;然后根据IEC60044-8标准,本文提出了一种采用FPGA与DSP技术相结合的合并单元设计方案。本方案利用FPGA来实现高压侧传输下来的数据的解码还原,并保持各路采样的同步;采用DSP技术对数据进行相关处理。文中对数字滤波、均方根值、相角算法进行了介绍,并针对电子式互感器相位误差进行了分析,提出了一种相位补偿算法,最后根据IEC61850-9-1通讯标准,设计了合并单元的数字输出模块。 本文所取得的研究成果具有较好的实际应用参考价值,为这一前沿技术进一步的研究开发奠定了基础。……   
[关键词]:电子式互感器;数字接口;数据采集;合并单元
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南大学2007年