基于IEC61850標準的電子式互感器數字接口的研究與設計.pdf

1、隨著電網運行電壓等級不斷提高,傳統(tǒng)的電磁式互感器已經無法滿足電力系統(tǒng)對高電壓、大電流的測量要求,具有良好絕緣性和抗干擾性,并且動態(tài)變化范圍較大的新型電子式互感器取代電磁式互感器成為一種必然的趨勢。因此,如何設計實現(xiàn)電子式互感器與二次設備的數字接口成為當前需要研究和解決的熱點問題。
　　本文結合國際電工委員會制定的電子式互感器數字接口標準,深入研究了電子式互感器數據輸出和傳輸規(guī)范。在此基礎上,本文提出了一種ARM+CPLD的設計方案

2、,搭建硬件平臺實現(xiàn)了過程層電子式互感器數據接口的重要組成部分-合并單元MU。論文主要工作如下:
　　首先是數據采樣編碼模塊,設計采用ARM微處理器LPC2378控制模數轉換器A/D7656采集高壓側電子式互感器信號,并按照標準規(guī)定的FT3格式組幀打包。復雜可編程邏輯器件CPLD主要負責數據編/解碼,設計采用VHDL語言描述實現(xiàn)了曼徹斯特編/解碼和 CRC校驗,然后通過光纖傳輸把采樣信號發(fā)送到合并單元控制器;其次是合并單元輸出模塊,

3、它主要負責把12路電壓和電流采樣信息按照 IEC61850-9-1協(xié)議規(guī)定的幀格式重新封裝,通過以太網控制器DM9000發(fā)送至間隔層保護測控設備;最后是GPS同步模塊,通過分析GPS同步技術在變電站系統(tǒng)中的應用,設計了GPS同步接收電路,實現(xiàn)了合并單元信息同步功能。
　　測試表明,本文設計的電子式互感器合并單元符合IEC61850無縫通信協(xié)議對電子式互感器采樣合并傳輸的要求,并且規(guī)約和網絡通信機制一致,為不同電力廠商設備間的互操作