基于IEC61850的數(shù)字化變電站計量裝置研究與設(shè)計.pdf

1、隨著全國數(shù)字化變電站的改造與建設(shè)，遵循IEC61850標準體系的數(shù)字化變電站功能單元得到快速發(fā)展。數(shù)字化變電站中采用的計量裝置不同于以往傳統(tǒng)電站的計量裝置，它作為變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備(IntelligentElectronicDevice，IED)，需要負責接收并處理通過光纖以太網(wǎng)傳輸?shù)膩碜院喜卧碾妳⒘坎蓸又禂?shù)據(jù)。隨著我國堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的推進，對計量裝置的開發(fā)也需要更加靈活的設(shè)計方法。
　　 本課題在研究了IEC6185

2、0標準的組成及其核心技術(shù)要素的基礎(chǔ)上，首先完成了數(shù)字化變電站計量裝置組網(wǎng)方案的設(shè)計，其次依據(jù)IEC61850標準對計量裝置進行了信息模型的建立及過程層總線網(wǎng)絡(luò)的采樣值傳輸服務(wù)映射分析。對電壓、電流等電參量的計算方法進行了研究，對相應(yīng)的數(shù)字濾波器進行了設(shè)計并在Matlab環(huán)境下完成了算法的仿真驗證。
　　 在完成上述理論研究工作的基礎(chǔ)上，提出了一種采用可編程片上系統(tǒng)(System-on-a-Programmable-Chip，SO

3、PC)技術(shù)的數(shù)字化變電站計量裝置的設(shè)計方案。依據(jù)計量裝置的工作流程，逐步完成了光纖以太網(wǎng)接口電路設(shè)計、協(xié)議解析部分的以太網(wǎng)通信幀編解碼設(shè)計、DSP模塊電量參數(shù)計量程序設(shè)計、基于NiosⅡ的CPU系統(tǒng)設(shè)計等。為了對設(shè)計的以太網(wǎng)接口電路模塊及協(xié)議解析功能進行驗證，將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)測試軟件發(fā)送至NiosⅡ軟核，再通過NiosⅡIDE環(huán)境接收該數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過傳遞后保持了一致性，驗證了模塊及協(xié)議設(shè)計的正確性。系統(tǒng)控制CPU模塊部分的接口驅(qū)動程序采