智能變電站中合并單元的設計與應用.pdf

1、針對智能變電站信息數(shù)字化、功能集成化、結構緊湊化的功能要求,設計了一種基于現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmable gate array,FPGA)與高級RISC微處理器(advanced RISC machines,ARM)的合并單元信號處理系統(tǒng),實現(xiàn)將模擬采樣值(sampledanalogue value,SAV)完整、實時地由電子式互感器(electronic transformer,ET)傳輸至智能電子設備(int

2、elligent electronic device,IED)。采用了自頂向下的模塊化設計方法,將合并單元的信號處理系統(tǒng)劃分為三個功能模塊: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,并重點研究后兩者的設計方法,具體包括以下內(nèi)容:
　　 (1)分析了IEC60044-8、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2等標準對合并單元的定義,建立了合并單元的功能模型,給出合并單元的設計方案；輔處理器FPGA負責多路采樣值的同步接

3、收,并集成邏輯判別機制軟件實現(xiàn)母線電壓的并列或切換；主處理器ARM負責整個信號處理系統(tǒng)的實時控制并將采樣值按IEC61850-9-2標準通過以太網(wǎng)發(fā)送；
　　 (2)結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插值同步算法,實現(xiàn)同一合并單元內(nèi)與不同合并單元間的采樣值的時序同步,給出了公式推導和設計方法,通過Matlab仿真驗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、,設計了一種通過識別斷路器、隔離開關的開關量控制母線電壓并列與切換的邏輯判別機制,并在故障時發(fā)送告警信息的方案,利用QurtusⅡ仿真驗證了方案的可行性:
　　 (4)參考IEC61850-9-2LE通信規(guī)約,給出了一種通過預配置采樣值控制塊SVID實現(xiàn)采樣值傳輸模型靈活定義的特定通信服務映射(specific communication servicemapping,SCSM)方案,實現(xiàn)采樣值數(shù)據(jù)集面向工程間隔靈活配置,同時避