随着电力工业的迅速增长,电网规模不断扩大,人民的生产和生活对于电力的需求和依赖越来越大.一方面,人们要求电力部门能够提供不仅是足够的,而且是安全、经济、可靠和高质量的电力;另一方面,供电部门希望能以最少的人力和物力投入,最大限度地实现对配电网运行的实时监控和对故障的及时判别、定位、隔离和恢复,以达到提高生产效率,降低劳动强度的目的.馈线自动化系统(FAS-—Feeder Automation System)就是为了这一目的而提出的.馈线自动化现场终端装置(FTU--Feeder Terminal Unit)是FAS的核心单元,其主要功能就是信息采集、处理和转换以及与主站的通信.本文主要对城乡10KV低压电网馈线自动化系统中FTU进行现研究.具体内容是进行电网信息采集,转换,分析、处理以及算法设计实现和部分硬件的设计.在算法设计方面,本文针对输入信号不同的处理阶段和应用目的,设计了不同的算法.电网中的各相电压、电流信号均为由不同幅度和相角的正弦波相互叠加而形成的周期信号,在信号的采样阶段,本文根据正弦信号的特殊频谱特性,提出了"三点采样法";在信号被采样后,为了消除由于采样引起的噪声,设计了数字滤波环节,同时设计了"快速分段卷积法",用以完成数字滤波环节的快速实现;在信号的分析和转换阶段,本论文设计了基于FFT的全周傅立叶算法(以下简称FFT算法),并以此代替传统的全周傅立叶算法,并详细阐述了相关的理论基础和公式推导,从而提高整个系统的计算效率,缩短了处理时间;同时本论文根据算法执行最优原则,分别采用半周傅立叶算法和FFT算法作为故障保护算法和正常监控算法.在硬件实现方面采用具有同步采样功能的MAX125A/D芯片,这样可以消除各相电压和电流由于非同步测量而带来的相位差,以提高采样精度;采用高性能的DSP芯片作为核心芯片,提高了整个系统的数据处理能力;采用两片CPLD芯片用来调理信号,简化了硬件电路的设计;采用测频电路,实现了对电网频率的实时监控,从而实时的改变采样时间间隔,使得整个采样过程总是满足正弦信号的采样原则,最大限度的减少由于信号频域泄漏而引起的采样误差.本文的研究和试验结果证明:本课题所研究的FTU的运算速度快,实时性强;同时该FTU采用标准的RS232接口,通过光纤MODEM可以与主站通信以实现资源共享.