【摘 要】
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合并单元是连接变电站中一次设备和二次设备的重要接口,是数字化变电站的核心部分。随着数字化变电站技术的发展和推广,采用综合自动化系统的牵引变电所也将必然向数字化牵引
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合并单元是连接变电站中一次设备和二次设备的重要接口,是数字化变电站的核心部分。随着数字化变电站技术的发展和推广,采用综合自动化系统的牵引变电所也将必然向数字化牵引变电所过渡。本文针对牵引变电所合并单元进行了详细研究和设计,对实现牵引变电所数字化有着重要意义。本文依据IEC60044-8、IEC61850-9-2等标准对合并单元的功能进行分析,考虑高速铁路牵引变电所的实际需求,对牵引变电所合并单元进行配置分析。在此基础上,给出牵引变电所合并单元的整体实现方案,该方案的特点是选用现场可编程门阵列FPGA作为合并单元的硬件核心,充分利用其处理速度快、开发周期短的特点。合并单元总体设计将FPGA程序划分为数据采集模块、数据处理模块和数据发送模块。对数据处理模块中用到的数值积分、重采样和数据同步进行了详细分析,并针对FPGA的特点进行了算法优化设计。论文对数据采集、数据处理、数据发送等模块的功能进行了分析,给出了各个子模块的详细设计方法、流程并具体实现,然后利用Xilinx ISE14.1软件对合并单元各个模块分别进行仿真和测试,试验结果表明本文设计的合并单元的各个子模块都能较好地完成各自的功能,符合IEC61850变电站自动化通信标准的要求。论文为数字化牵引变电所合并单元的设计提供了一种切实可行的实现方案。
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