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1、摘要本文通过对数字接口输出标准IEC60044-7/8中信息合并单以及通信协议IEC61850有关通信接口部分做了深入的分析,在满足光学电流互感器数字接口标准条件下,提出了遵循IEC61850协议的光学电流互感器的实现方案,将光学电流互感器分为,传感部分,高压侧数据采集部分,低压侧信息合并单元部分,以太网通信部分来实现.在高压侧数据采集系统的设计过程中，通过对采集系统的分析，采用FPGA实现对A/D采样的控制,在低压侧合并单元部分，采用FPGA与DSP相结合的合并单元设计方案,FPGA实现高压侧传下来的数据的接收,校验还原,并保持各路采样的同步,采用DSP技术进行相应的数据处理，按IEC
2、61850-9-1对数据进行打包,组帧并通过以太网传输数据.关键词：光纤电流互感器数据采集系统信息合并单元IEC61850以太网现场可编程逻辑门阵列（FPGA）数字信号处理（DSP）67ABSTRACTThisarticlethroughtothedigitalinterfacestandardIEC60044-7/8ofoutputinformationandcommunicationagreementwithsingleIEC61850oncommunicationinterfacepartdoathoroughanalysis,satisfyingopticalcurrenttra
3、nsformerdigitalinterfacestandardconditions,andputforwardthefollowingIEC61850agreementopticalcurrenttransformer,willtheimplementationschemeofcurrenttransformerisdividedinto,opticalsensingpart,highvoltagesideoflowvoltagesideofdataacquisition,merger,EthernetunitofinformationcommunicationtorealizePar
4、t.Inhighvoltagesideofdatacollectionsystemdesignprocess,throughtheacquisitionsystemanalysis,andtheFPGArealizingA/Dtothecontrolofthesampling,inlowvoltagesideoftheunit,withthecombinationofFPGAandDSPmergeunitdesignscheme,FPGArealizinghighvoltagesideofthehandeddowndatareceiving,verify,andkeepthereduct
5、ionofsynchronoussampling,DSPtechnologyforthecorrespondingdataprocessing,accordingtoIEC61850-September1ofthedatapackage,groupframeandthroughtheEthernetdatatransmission.Keywords:opticalcurrenttransformer;data-acquisionsystem;mergingunit;IEC61850;Ethernet;fieldprogrammablegatearray;digitalsignalproc
6、essing;67目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1概述11.2背景及意义21.3国内外光学电流互感器的发展状况31.3.1国外发展情况31.3.2国内发展情况5第2章光学电流互感器传感部分的设计62.1传感基本原理62.1.1光的偏振特性62.1.2法拉第效应72.2光学互感器光路设计82.3光学互感器光路的工作过程92.3.1传感部分主要元件的选择92.3.2偏振态转化过程142.3.3接收单元电路的设计162.3.4光源驱动电路设计………………………………………………..17第3章数据采集系统设计193.1信号处理电路193.1.1滤波电路193.1.2积分电路213
7、.1.3A/D转换电路233.2A/D控制模块的FPGA设计263.3组帧编码模块设计273.4光信号的收发28673.5同步采样303.5.1同步信号1的产生313.5.2同步信号2的产生323.5.3同步信号异常时的动作33第4章数据处理合并单元的设计344.1数字输出标准344.1.1IEC60044-8标准344.1.2合并单元的通信384.2FPGA数据接收模块404.2.1解码电路的设计414.2.2CRC校验电路424
