基于iec61850电子式互感器数字接口软件设计与实现

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1、西南交通大学硕士学位论文基于IEC61850电子式互感器数字接口软件设计与实现姓名：孟和申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：王牣20100501西南交通大学硕士学位研究生论文第T页摘要随着电力系统容量的日益扩大和电压运行等级的不断提高，传统的电磁式互感器暴露出越来越多的缺点，难以满足电网向自动化、数字化方向发展的需要。在这种情况下，基于电子计算机技术、光电传感技术的新一代电子式互感器成为当前人们研究的热点，是带有革命性的研究方向。而电子式互感器与保护、测控设备的接口是需要重点研究、解决的问题，合并单元的研究与设计则是实现此接口的关键技术。本文以IEC

2、61850-9-1／2标准为基础，对合并单元的通信特点及功能划分进行了详细的分析与研究。以ADSP&FPGA架构的合并单元硬件平台为基础，本文完成了合并单元的软件设计方案。首先，方案将合并单元分成三个功能模块：基于FPGA技术的数据还原模块、基于DSP技术的数据处理模块和基于IEC61850-9-1／2通讯标准的数据输出模块。其次，本文采用VerilogHDL语言编程实现了单台合并单元秒脉冲识别及同步采样脉冲产生模块、CRC校验模块和FIFO模块，并采用Modelsim软件对各模块进行了功能仿真验证：数据处理模块利用DSP处理器对接收到的数据信号进行数字滤波设计，求

3、出相应的均方根值及相位角，并对信号进行相位补偿，最后将数据组帧后传给数据输出模块；数据输出模块将组帧后的数据传送到以太网控制器，继而发送给二次保护测控设备。在研究IEC61850对象模型内涵的基础上，从分析合并单元的功能入手，研究了合并单元对象模型的属性和抽象通信服务接口，阐述了合并单元对象模型的构建方法。然后讨论、分析了合并单元抽象功能服务的通信映射方法和帧格式。最后，软件仿真及实验结果证明本文设计的合并单元的三个功能模块都能较好地完成各自的功能，为解决合并单元同时处理多任务、通信信息流量大、通信速度高等问题提供了一种可行的实现方法。关键词：电子式互感器；合并单元

4、；数字输出；IEC61850西南交通大学硕士学位研究生论文第1I页AbstractWitlltheobviousimprovementoftransmissioncapacitanceandratedvoltageinpowersystem，conventionalferromagnetictransducershaveseveraldrawbacksandhavebeenalreadydifficulttomeettheneedthatnetworkdeveloptowardsautomationanddigitizeddirection．Inthiscase，c

5、onsiderableinteresthasbeenpaidtotheelectronictransducers，basedoncomputerandopticaltechnology．Electronictransducersbecometherevolutionaryresearchdirection．However,theinterfacebetweentheelectronictransformersandbaydeviceisthefocusofthesuccessfulapplication，theresearchanddesignofthemergin

6、gunitisthekeytechnologyinrealizingtheinterface．BasedonIEC61850—9—1／2standards，thispaperanalysesandresearchtomergingunit’Sstructuralprinciple．communicationcharacteristicandfunction．BasedonADSP＆FPGAstructure，thispapercompletedthemergerofthesoftwaredesign．First，T11isprojectdividesthemergi

7、ngunitintothreedifferentfunctionmodules；data—recoverymodulebasedODFPGA；data-processingmodulebasedonDSP；data—outmodulebasedonIEC61850-9—112．Secondly,byusingVerilogHDLlanguage，thesecondpulseidentificationandsynchronoussamplingpulsegenerationmodule，theCRCchecksummoduleandtheFIFOmoduleof