一种基于FPGA技术的电子式互感器接口实现新方法

电子式互感器的应用对提高电力系统尤其是继电保护的可靠性具有重要的创新意义，与保护、测量装置的接口是需要重点研究及解决的问题。文中介绍了连接电子式互感器与保护、测量设备的合并单元及其功能模型，分析了合并单元与电子式互感器接口通信具有多任务并行处理等特点，提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)技术实现此接口的新方法。利用FPGA可完成合并单元对多路电子式互感器数字化输出进行接收和循环冗余校验的并行处理功能，通过调用FPGA的先进先出(FIF0)库能实现发送报文前对各路数据的正确排序。这种方法对于推动电子式互感器在厂站自动化中的应用，具有工程实用价值。     

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.     

一种通用电子式互感器数字接口的研究与实现

电子式电流/电压互感器(ETA/ETV)与继保设备的合并单元(MU)的数字接口一直没有明确的规范,为方便ETA/ETV与各厂家的MU接口,考察了国内电力设备二次厂家MU的数字输入输出格式后提出了一种通用的电子式互感器与MU的数字接口方法。该方法采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为核心处理器件,能够方便地实现各种数字输出的ETA/ETV与MU的接口。接口转换系统与四方公司MU的配合实验结果验证了接口方法和系统软硬件设计的正确性,可以运用在实际的一次互感器和二次设备接口的场合。     

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。     

数字化变电站中电子式互感器的探讨

在介绍了数字化变电站的基础上,重点对数字化变电站中传统互感器与电子式互感器进行了对比,分析了电子式互感器的分类、组成、工作原理及现场应用。     

电子式互感器高压侧的数据采集系统

为保障数据采集系统高压侧和低压侧的电气隔离,减小电磁干扰对测量结果的影响,介绍了电子式互感器输出信号的特点,对数据采集系统的主要功能进行了研究,在此基础上提出了一种实现数据采集系统的新方案。该方案将数据采集系统分为信号的采样及调整和逻辑控制2个部分:利用电能计量芯片ADE7759实现信号的采样、积分及滤波;利用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现对ADE7759的转换控制,并对读取的数据信息组帧编码后串行输出。同时还对设计过程要注意的问题进行了研究,提出了相应的解决方法。     

基于IEC 60044-8标准的电子式电流互感器数字输出编码模块的FPGA实现

介绍了电子式电流互感器国际电工委员会标准IEC60044-8的链路层规则,设计了数据组帧编码模块。针对帧格式中的循环冗余校验(CRC)校验码,通过详细的计算推导,设计出8位并行CRC逻辑电路并应用于现场可编程门阵列(FPGA),在MAX PlusⅡ环境下进行了仿真,与串行CRC相比,并行CRC的编码速度大为提高。在物理层,将完整的数据帧进行曼彻斯特编码后通过光纤传输至间隔层。实践证明,该方案实时性强、准确度高,具有广泛的应用价值。     

电子式互感器接口应用技术研究

作为关键的智能一次设备,电子式互感器被认为是智能变电站的重要标志。统一电子式互感器与合并单元的接口规范是行业当前发展需要重点研究及解决的关键问题。介绍电子式互感器的原理,总结数字化变电站建设中合并单元与电子式互感器接口的变迁。分析基于串口的电子式互感器传输规约的不足。提出基于增强型串口的传输规约,并详细说明规约。指出将IEC 61850 9-2作为电子式互感器传输协议的优势,将保留品质位设计成电子式互感器状态监测位。比较增强型串口传输规约与IEC 61850 9-2在智能化变电站不同要求下的适用性及兼容性。最后针对行波测距系统提出了专有接口规范。     

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。     

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中,电子式互感器取代了传统的电磁式互感器,由合并单元与保护装置接口,完全改变了以往的数据采集方式,由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术,采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法,根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率,理论分析和工程试验结果表明,该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集,可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。     

电子式互感器技术和应用评述

介绍了电子式互感器的原理和结构,分析了各种类型电子式互感器的性能特点,并与传统互感器进行了性能对比.基于运行和检测经验,提出了电子式互感器目前存在的问题和相应的应对措施.     

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.     

电子式互感器的应用研究

分析了电子式互感器的发展现状以及在工程应用中的优越性,对有源和无源式电子式互感器的技术性能进行了比较,对电子互感器的可靠性进行了分析,分析了电子式互感器对继电保护、测量系统和变电站自动化系统的影响,并对电子式互感器目前存在的问题提出了应对措施。     

电子式互感器合并单元时间同步问题的解决方法

文章简要介绍了连接电子式互感器与二次保护、测量设备的合并单元及其主要功能,通过分析合并单元在实际应用过程中所存在的时间同步问题,阐述了相关国际标准对时间同步的具体要求。提出了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)技术解决合并单元时间同步的新方法。该方法利用CPLD硬件执行速度快、I/O端口多的特点,结合甚高速集成电路硬件标准语言(VHDL)编写的内部运行软件,能够快速、准确地实现合并单元的同步。通过软件仿真分析和现场试验,证明了此方法的可行性,具有很好的工程实用价值。     

电子式互感器与继电保护接口的实现

为了使继电保护装置尽可能应用能解决长期困扰继电保护的互感器饱和及暂态准确度不高等难题的电子式互感器,以光学电流互感器(OCT)为例,根据电子式电流互感器标准IEC60044 8 及变电站通讯网络和系统协议IEC61850,设计了OCT与继电保护装置的接口方案,介绍了硬件结构及软件流程,并利用测试软件对该接口方案进行了实验。实验结果表明,该接口能很好地完成电子式互感器与继电保护装置之间的通讯功能。     

电子式互感器技术发展趋势分析

介绍了几种新型电子式电流互感器和电子式电压互感器的技术原理和产品特点,指出了电流、电压互感器技术领域的发展趋势,认为在今后10年内传统的电流、电压互感器或将退出市场。建议传统互感器制造厂应适应电网智能化的要求,积极研究低功率电流互感器和低功耗电容式电压互感器,优化结构,降低成本,提高竞争力：有实力的企业应适时进入电子式电流和电压互感器技术领域,以免被淘汰出局。     

基于FPGA嵌入式处理器设计和实现合并单元的一种方法

电子式电流/电压互感器已成为变电站自动化系统中十分重要的组成部分。笔者提出了一种利用FPGA上的嵌入式处理器实现合并单元的方法,它利用了MicroBlaze处理器内核,并且使用知识产权内核(IP)来实现各功能模块,完成了合并单元同步、多路数据接收和处理以及以太网通讯等功能,满足了电子式互感器数字接口高速、实时、可靠的要求。实验结果表明,该设计基本满足IEC 60044和IEC 61850对合并单元的要求。     

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。