一种基于FPGA&DSP的电子式互感器数字接口实现方案

为了实现电子式互感器与保护、测控设备装置之间的数字接口,介绍了电子式互感器数字接口的重要组成部分,即合并单元的功能,根据其特点提出了一种基于FPGA和DSP平台的电子式互感器数字接口实现方案.利用FPGA与DSP相互配合完成合并单元同步,多路数据接收和处理,以及以太网通讯功能,满足了电子式互感器数字接口高速、可靠的要求,有望应用于实际系统中.     

一种基于FPGA＆DSP的电子式互感器数字接口实现方案

为了实现电子式互感器与保护、测控设备装置之间的数字接口，介绍了电子式互感器数字接口的重要组成部分．即合并单元的功能，根据其特点提出了一种基于FPGA和DSP平台的电子式互感器数字接口实现方案。利用FPGA与DSP相互配合完成合并单元同步，多路数据接收和处理．以及以太网通讯功能，满足了电子式互感器数字接口高速、可靠的要求．有望应用于实际系统中．     

采用FPGA&DSP实现电子式互感器合并单元

一次电子式互感器与变电站实现数字化连接主要通过合并单元来实现。为此,介绍了电子式互感器数字输出接口的重要组成部分—合并单元的定义及其组成,分析了合并单元的功能特点进而提出了一种以FPGA和DSP构架的合并单元实现方案;使用FPGA实现了合并单元的同步功能,并利用FPGA由用户定制专用硬件电路的高速、并行处理能力以及DSP的数字运算、控制能力,将两者互相补充,实现了12路数据接收、处理、以太网通讯的功能。利用此方案实现的合并单元满足了电子式互感器数字接口高可靠性、强实时性、多任务的要求。合并单元的校验方法和实验结果验证了此方案的可行性。     

采用FPGA&DSP实现电子式互感器合并单元

一次电子式互感器与变电站实现数字化连接主要通过合并单元来实现.为此,介绍了电子式互感器数字输出接口的重要组成部分-合并单元的定义及其组成,分析了合并单元的功能特点进而提出了一种以FPGA和DSP构架的合并单元实现方案;使用FPGA实现了合并单元的同步功能,并利用FPGA由用户定制专用硬件电路的高速、并行处理能力以及DSP的数字运算、控制能力,将两者互相补充,实现了12路数据接收、处理、以太网通讯的功能.利用此方案实现的合并单元满足了电子式互感器数字接口高可靠性、强实时性、多任务的要求.合并单元的校验方法和实验结果验证了此方案的可行性.     

电子式互感器校准方法和校准系统研究

针对现有数字输出的电子式互感器采用传统电磁式互感器校准方法进行校准时出现的时间偏移和采样不同步等问题,设计了一种电子式互感器校准系统。所设计的校准系统可实现对具有模拟量输出和数字量输出的电子式互感器的校准。性能测试结果表明,该系统比值误差小于0.05%,相位误差小于2',可用于0.2和0.2 s准确度等级的电子式互感器的校准。     

高精度宽温度范围的数字化电子式电流互感器

介绍了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器（ECT）的测试原理,讨论了满足IEC61850-9-1标准要求的一种基于FPGA＆DSP的数字输出实现新方案。利用FPGA与DSP相互配合，完成了同步、多路数据接收处理以及以太网通讯的功能。ECT样机的型式试验表明，该系统在-40℃～＋40℃的宽温度范围内满足0.2级的准确度指标。     

基于FPGA的合并单元数据接收及处理模块的实现

合并单元作为电子式互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分,主要用于同步接收多路电子式互感器输出的数字信号以及将处理后的数据按标准规定的格式发送给间隔层设备。提出了一种基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）构架的合并单元数据接收及处理模块的实现方案。以FPGA为处理器,能可靠地实现对多路电子式互感器输出信号的同步接收、循环冗余校验（CRC）、排序、滤波、数字积分等功能。     

电子式互感器误差校验装置的研究

描述了电子式互感器(简称EIT)的优点和重要作用,依据IEC60044-7和IEC60044-8标准,给出了数字量输出EIT的误差定义:比差、相位差和相位误差.介绍了数字量输出型EIT误差校验装置的设计原理:采用FPGA设计单独的硬件采样环节,利用绝对测差、频率可变的全面数字锁相环的设计方案、按照标准的通信协议解码合并单元的数字量输出信号;PC机采用win2000操作系统,软件用微软的C#语言接收微处理器初步处理的数据、采用准同步等算法处理信号,研制出针对数字量输出的便携式电子式互感器误差校验装置,硬件电路简单,测量简单方便,数据准确可靠.     

电子式互感器合并单元(MU)的研究与设计

合并单元是电子式互感器与二次保护控制设备接口的重要组成部分。简要介绍了电子式互感器合并单元的基本定义及相关国际标准,同时对合并单元的主要功能和实现方法进行了研究,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)技术的合并单元实现方案。方案将合并单元分成3个功能模块,并对每个模块所需实现的功能进行了详细阐述和具体分析。试验结果证明该方案能够很好地解决合并单元同时处理任务多、通信信息流量大及通信速度快等一系列问题,具有较高的可靠性和较强的实时性。     

电子式互感器合并单元的研究

合并单元是电子式互感器与二次保护控制设备接口的重要组成部分.文中简要介绍了电子式互感器合并单元(MU)的基本定义及相关国际标准,同时对合并单元的主要功能和实现方法进行了研究,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)技术的合并单元实现方案.方案将合并单元分成3个功能模块,并对每个模块所需实现的功能进行了详细的阐述和具体的分析.试验结果证明该方案能够很好地解决合并单元同时处理任务多、通信信息流量大、通信速度高等一系列问题,具有较高的可靠性和较强的实时性.     

电子式电流互感器低压侧电路的多功能化实现

电子式电流互感器(ECT)低压侧电路是与继电保护设备接口的关键环节.文中对有源ECT的低压侧电路进行设计,实现了模拟量输出和基于数字信号处理器(DSP)的数字量输出,并利用DSP强大的数据处理能力,实现了ECT就地频率测量和谐波分析等功能;研究并实现了ECT快速校验算法,嵌入DSP的校验模块使得ECT能够完成就地校验;最后对设计的各功能模块进行了实测.低压侧电路的模块化、多功能实现将极大地拓展其应用范围.     

基于DM642高速异纤图像检测处理系统的硬件设计

待加工原棉中往往混有难以分辨的异性纤维,能否有效地的去除这些杂质关系到棉纺产品的质量和企业的生存。本文设计了一种以FPGA为数据采集逻辑控制单元,以DSP为高端图像处理单元的数字图像处理。介绍了该系统的硬件组成、工作原理。从视频编码单元、图像处理单元和视频输出单元对整个系统的构成和设计进行了描述,分析了系统设计时的各个关键技术环节。     

合并单元数字输出接口的研究与设计

数字化变电站中电子互感器与二次设备的接口依靠合并单元实现,数字量输出接口是合并单元开发的关键点,也是产品检测时的重要项目.本文分析了电子互感器标准和IEC61850-9标准中对数字量输出的要求,并给出合并单元数字量输出帧的实现方案.在此基础上,本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)技术的接口设计方案,详细介绍了硬件和软件设计的方法.试验结果表明,该方案可以很好地应用于合并单元的数字输出.     

基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态特性及其测试技术研究

介绍了阻容分压电子式电压互感器的原理架构,分析了阻容分压电子式互感器经微分积分后的暂态传变特性。从继电保护应用的角度关注了电子式电压互感器的暂态传变特性对快速距离保护的影响。提出了一种基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态测试技术方案。采用数字仿真输出小电压信号再利用功率放大器将其放大,再搭建电子式电压互感器阻容分压的物理仿真平台,建立完整的测试系统。利用突变量检测确定初始时刻,同步采集模拟量原始电压信号与试品数字信号,进行暂态过程电子式电压互感器的暂态误差计算。通过开发的测试系统在实验室的应用,以验证测试技术方案的可行性。     

基于DSP和FPGA的LVDS高速串行通信方案设计

电力电子驱动装置在电力系统中运用比较广泛,而在电力电子驱动装置控制系统设计过程中,因为既要对数据进行高速运算,又要对高频信号进行快速处理,因此,控制器通常都采用DSP和FPGA这样的组合框架。在设计过程中,DSP和FPGA 的通信问题一直是一个重点研究问题。提出了一种应用SPI协议的串口通信方案,,利用LVDS线路驱动器／接收器实现DSP（ TMFS28335）中内置的SPI模块和多个FPGA（XC6SLX9）上配置的SelectIO差分IO模块进行高速串行通信,并通过实验验证了该方案可以正确实现DSP与FPGA之间的串行通信,并具有通信速度高,抗干扰能力强,DSP和FPGA可以分离较远距离等优点。     

基于FPGA的多传感数据融合电子式互感器采集系统仿真

提出了一种基于FPGA和AD7685的电子式互感器采集系统的设计方案,给出了具体的基于多传感数据融合技术的积分方法,在FPGA中采用Verilog HDL语言编程控制AD7685进行数据采样,并将采样数据加上CRC校验码后按规定的帧格式组帧,最后通过串口按曼彻斯特码发送.由于电子式互感器的采集系统处于高压侧,受到激光电...     

Rogowski线圈电流互感器的相差分析与校正

对基于Rogowski线圈的电子式电流互感器（ECT）相位误差的产生机理和校正方法进行研究。介绍了全数字化设计的Rogowski线圈ECT的工作原理,分析ECT产生相差的原因,针对Rogowski线圈产生的相位超前,设计了一种采用ADE7759芯片的数字积分器,可基本还原线圈引起的超前相位;对数据处理、传输系统所产生的相位差,介绍了一种移相用软件算法,该算法在合并单元数字信号处理器(DSP)中执行,可对延时进行有效补偿。测试结果表明,上述相差校正方法效果良好。     

电子式互感器的现场校验方法分析

针对电子式互感器现场的校验数据与其出厂验收数据出入较大的问题,结合中山市220kV三乡变电站电子式互感器现场验收试验工作,提出了电子式互感器的现场校验技术原理、误差修正和现场校验方法。关键提出修改传统的现场校验方法——采用试验光纤的方案,将电子式互感器与配套的合并单元一起作为被检对象,确保合并单元与被检互感器相对应,完全避免误差修正参数写入错误。     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据。合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式。     

基于虚拟仪器技术的电子式互感器校验装置的设计与实现

电子式互感器等智能传感器是智能电网建设关键技术之一,智能电网的发展离不开智能化互感器测量、计量和监测技术的发展,为确保电力系统的安全经济运行以及电能计量、贸易结算的准确公正,研发了具有自主知识产权的电子式互感器误差校验装置,设计并搭建了电子式互感器智能校验平台,首次将一体化设计与计算机虚拟仪器技术相结合,支持多模式(模拟、电数字、光数字和以太网等)输入信号,具有输入信号与采集系统的物理量程自适应功能,支持多种校正系数输入和自动报表生成,研究成果有效带动数字化变电站中计量检定工作的开展,实现了计量检定工作的全覆盖。