基于IEC61850-9-2合并单元的研究与设计.pdfVIP

学兔兔 《自动化与仪器仪表}2014年6期(总第 176期) 基于IEC61850—9—2合并单元的研究与设计 杨新华 。，包继刚 ，王用玺 (兰州理工大学电气工程与信息工程学院 甘肃兰州，730050) (。甘肃省工业过程先进控制重点实验室 甘肃兰州，730050) 摘 要：介绍了一种智能变电站合并单元的设计方案，采用现场可编程逻辑阵列 (FPGA)作为硬 件框架，充分利用FPGA的模块化编程和多任务处理的特点，通过在FPGA芯片上配置NioslI软核处理 器和相关接 口，完成合并单元采样脉冲同步、数据采集及处理，将数据按照IEC61850-9—2标准组帧通 过以太网与过程层设备通信发送至过程层设备。运用MMS Ethereal软件对本合并单元输出的电压、 电流信号进行测试，结果表明该合并单元所送数据与接收数据一致，符合9—2标准。本装置可以实现了 合并单元多任务、大信息量及实时高通速信的要求，具有较强的实用价值。 关键词：合并单元；FPGA；9—2；以太网 DOI编码 ：doi：10．3969／j．issn．1001—9227．2014．06．0047 Abfm~ ：Forthemoreeffectiveapplicationofmodularprogrammingandmulti—taskingofFPGA，thede— signofanintelligentsubstationmergedcellsisproposedusingfieldprogrammablelogicarray(FPGA)asa hardwareframework．ByconfiguringNiosIIsoft—coreprocessorandassociatedinterfaceontheFPGA chip， themergerunitcompletessamplingpulsesynchronization，dataacquisitionandprocessing，andthedataissent tohteprocesslayerdeviceviaEthemetequipmentandprocesslayerinaccordancewithIEC61850-9—2stan- dardframing．UsingMMSEtherealsoftwaretotestvoltageandcurrentsignalsofoutputfrom themerging unit，theresultsshow thatthecombinationun ittosenddataandreceivedataconsistencymeetinghtestandard 9—2．Thisdevicecanachievehtedemandofmergecellsofmulti—tasking．alargeamountofinformationandre- al—timehigh-speedcommunication，andhaveastrongpracticalvalue． K~ woras：Mergingunit；FPGA；9—2：Ethernet 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1001-9227 (2014)06-0047—05 0 引 言 IEC61850 《变 电站通信网络和系统》标准为数 随着信息技术、微 电子技术、光电技术、网路 字化变 电站提供了统一的变电站网络通信标准，适 通信技术的发展，以微处理器为核心的智能化 自动 应分层的IED和变 电站 自动化系统。该体系将变 电 装置在 电网控制领域得到了广泛的应用，促进 了作 站分为站控层、间隔层、过程层，规定各层之间以 为电网运行重要支撑 的变 电站综合 自动化技术的快 及 各层 内部采用高