智能變電站中合并單元的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、針對(duì)智能變電站信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化的功能要求,設(shè)計(jì)了一種基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(field-programmable gate array,FPGA)與高級(jí)RISC微處理器(advanced RISC machines,ARM)的合并單元信號(hào)處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)將模擬采樣值(sampledanalogue value,SAV)完整、實(shí)時(shí)地由電子式互感器(electronic transformer,ET)傳輸至智能電子設(shè)備(int

2、elligent electronic device,IED)。采用了自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法,將合并單元的信號(hào)處理系統(tǒng)劃分為三個(gè)功能模塊:數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)通信模塊,并重點(diǎn)研究后兩者的設(shè)計(jì)方法,具體包括以下內(nèi)容:
　　 (1)分析了IEC60044-8、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)合并單元的定義,建立了合并單元的功能模型,給出合并單元的設(shè)計(jì)方案；輔處理器FPGA負(fù)責(zé)多路采樣值的同步接

3、收,并集成邏輯判別機(jī)制軟件實(shí)現(xiàn)母線電壓的并列或切換；主處理器ARM負(fù)責(zé)整個(gè)信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制并將采樣值按IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送；
　　 (2)結(jié)合脈沖同步法和插值同步法,提出了一種基于同步秒脈沖的改進(jìn)插值同步算法,實(shí)現(xiàn)同一合并單元內(nèi)與不同合并單元間的采樣值的時(shí)序同步,給出了公式推導(dǎo)和設(shè)計(jì)方法,通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證了理論方法的正確性；
　　 (3)基于傳統(tǒng)變電站中母線電壓并列與切換的模擬邏輯電路

4、,設(shè)計(jì)了一種通過(guò)識(shí)別斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)量控制母線電壓并列與切換的邏輯判別機(jī)制,并在故障時(shí)發(fā)送告警信息的方案,利用QurtusⅡ仿真驗(yàn)證了方案的可行性:
　　 (4)參考IEC61850-9-2LE通信規(guī)約,給出了一種通過(guò)預(yù)配置采樣值控制塊SVID實(shí)現(xiàn)采樣值傳輸模型靈活定義的特定通信服務(wù)映射(specific communication servicemapping,SCSM)方案,實(shí)現(xiàn)采樣值數(shù)據(jù)集面向工程間隔靈活配置,同時(shí)避