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目前对数字化变电站的研究与建设已成为变电站发展的趋势。但由于电子互感器技术的不稳定和高昂的成本,制约了数字化变电站的发展。因此在传统变电站的基础上进行数字化变电站改造,就有了极大的研究价值和市场推广价值。基于此,本文对数字化变电站系统的结构及通信模式进行了研究,并对系统中的智能终端和合并器进行了全新设计,构建了一套能对传统电压电流互感器进行数据采集和处理、新型的SDP9000数字化变电站系统,实现了高可靠性、低成本的对传统变电站进行数字化改造的目标。根据智能终端和合并器的功能要求,本文从软、硬件两个方面对智能终端和合并器进行了研究与设计。智能终端在硬件设计上采用高速数字处理器TMS320F2812作为主控制器芯片,选用高速、高精度的A/D转化芯片实现了对变电站中传统电磁互感器模拟量的采集与数字化,并应用光纤通信技术实现采集数据传输的高速和低干扰。软件设计采用C语言和汇编语言混合编程的方式对智能终端进行设计,采用模块化设计思想,便于系统的改进和扩展。合并器选用4M门FPGA(现场可编程门阵列)和TMS320F2812作为核心处理器。其中FPGA作为合并器的数据接收处理器,以实现对智能终端上传数据的高速并行处理,大大提高了串行数据处理能力；TMS320F2812用于实现合并器与二次保护设备的以太网通信。两者并列运行,降低了继电保护系统对变电站故障的响应时间,提高了该数字化变电站的性能。本文还对合并器与保护设备之间的通信方案进行了研究,提出了合并器与保护设备网络通信的协议方案,并成功地实现了IEC61850规范在该SDP9000数字化变电站系统中的应用。本文最后采用OPNET网络仿真软件对合并器与保护设备之间的以太网通信进行仿真模拟,验证了该SDP9000数字化变电站系统完全满足变电站对保护响应时间的要求。