论文部分内容阅读
智能变电站作为智能电网建设的核心环节,是智能电网安全稳定运行的基础。而保护测控装置作为智能变电站中的关键设备,起到了至关重要的作用。由于电子式互感器在智能变电站中的应用,改变了传统变电站保护测控装置直接模拟采样并进行数据运算的方式,对装置软、硬件平台及数据接收处理方法提出了新的要求。所以研究适用于智能变电站保护测控装置的数据接收及处理方法具有重要的意义。负责数据接收及处理的SMV(Sampled Measured Value,采样值)接收板作为保护测控装置中的重要组成部分,其主要功能是接收解析合并单元传输过来的采样值报文,并进行插值同步处理。由于保护测控装置要同时接收和处理多个合并单元传输过来的SMV报文,为了能够快速的接收处理SMV报文,本文采用FPGA作为主处理器的研究方式,有效地避免了由于数据接收处理不及时而引起的保护误动作。由于各个合并单元处理时间不同、线路传输延时等因素的影响,保护测控装置同一时间点接收到的未必是同时刻的采样值数据。尤其是母线保护、差动保护等需要多个合并单元的电压电流数据,这就要求在代入保护算法计算之前,必须保证接收到的各合并单元的采样值数据是在同一时刻的,以避免引起保护误动作。本文采用拉格朗日(Lagrange)线性插值算法,有效地解决了数据同步问题。论文在介绍IEC61850标准和智能变电站架构体系基础上,重点分析了IEC61850-9-2采样值传输标准的优点及采样值报文的帧格式。采用Lagrange线性插值算法实现数据同步,且通过MATLAB误差仿真分析验证了方法的有效性。本文进一步论述了采样值接收及处理的软硬件设计,包括SMV接收板的硬件设计和以太网MAC数据接收及插值同步算法等模块的软件设计,通过对各项性能的分析测试,证明系统可以快速高效地完成采样值数据接收及处理功能,且性能良好。