基于FPGA的智能變電站數字式電能表在線校驗裝置的研究.pdf

1、隨著我國“智能電網”建設的提出，作為其重要組成部分的智能變電站技術得到了學術界以及設備生產廠家的廣泛關注。如何在IEC61850框架協議的基礎上研制出具有統一接口，不同廠家的不同設備之間互操作性良好的變電站設備變得十分重要。基于此，需要研究者在對智能變電站的過程層信息的格式、含義理解的基礎上設計出相應的信息處理及通信的智能電子設備。數字式電能表是智能變電站間隔層的重要測量設備，主要功能是通過接收過程層電氣量進行電能參量計算，為變電站層的

2、監(jiān)控設備以及繼電保護裝置的動作提供參考數據。電能計算的準確性與可靠性對變電站持續(xù)、安全、穩(wěn)定地運行具有十分重要的現實意義。
　　本文主要是以數字式電能表校驗裝置為背景，根據中華人民共和國電力行業(yè)標準—變電站通信網絡和系統第9-1和9-2部分以及Altera公司的CycloneIIIDeviceHandbook器件手冊在對采樣值以太網數據包的信息處理以及其接口的通信進行研究的基礎上，研究如何在FPGA芯片中實現其通信和信息處理功能，

3、主要包括了三個部分的內容：
　　數據包通信設計主要是在QuartusII軟件中調用內部MAC軟核并對其寄存器進行配置實現數據鏈路層對以太網數據包實時接收的功能，然后在時序仿真工具中進行仿真驗證其設計是否正確。
　　數據包解碼設計主要是對IEC61850（-9-1、-9-2、-9-2LE）幀格式進行分析，提取出相應的電壓、電流值，用VerilogHDL語言編程實現。用內部QuartusII內部嵌入的SingalTapII邏輯分