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电力系统逐渐向超高压、大容量和数字化方向的发展,必然对电力系统的测量和保护装置提出更高的要求。传统电磁感应式电流互感器暴露出严重的缺点,已很难适应电力系统的发展,电子式电流互感器替代传统的电磁式电流互感器是必然的趋势。但是电子式互感器与传统互感器的输出形式有很大的不同,这样如何选择和设计过程层与间隔层保护测量二次设备之间的接口就成了要解决的关键问题。 本文按照国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,简称 IEC)所制定的电子式电流互感器规约 IEC60044-8,对电子式电流互感器数字输出的实现方法进行了研究,并设计了过程层通讯模块与间隔层接收模块。 过程层通讯模块是连接高速数据采样装置与间隔层保护监控设备的桥梁,采用数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称 DSP)TMS320C5410作为微处理器,主要完成了将多路互感器传输的高速数据流进行接收,将其合并处理、按规约打包,最后将完整的数据帧进行编码后通过光纤传输到间隔层。将 DSP 强大的运算能力和丰富的外围接口电路应用于现场数据处理和通信,提高了系统的通信速率,保证了系统的实时性和可靠性。 间隔层接收模块的设计采用了现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称 FPGA)具有集成度高,编程灵活的特点,通过 VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)描述,实现了对高速数据流进行接收,并从其中提取出同步时钟信号对数据进行译码,最后进行拆帧检验。 可以预见,集电子式互感器、光纤通讯技术和微机保护技术为一体的光电数字化变电站系统将是变电站未来的发展趋势。