1、數(shù)字化變電站建設(shè)已經(jīng)提上日程,基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站系統(tǒng)代表了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向,但合并單元和電子式互感器大規(guī)模的應(yīng)用到變電站中可能還尚需一段時(shí)間。特別是我國(guó)已投入電網(wǎng)運(yùn)行的110kV及以下等級(jí)的傳統(tǒng)變電站有20000多座,需要研究現(xiàn)有變電站自動(dòng)化系統(tǒng)向數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)渡方案。針對(duì)這種狀況,本文所提出的前置數(shù)據(jù)采集單元主要面向傳統(tǒng)的電磁式電壓/電流互感器同時(shí)兼顧數(shù)字式互感器,采集互感器的模擬量以及接入的

2、狀態(tài)量信息并按照IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送,同時(shí)能夠接收間隔層智能設(shè)備發(fā)送的GOOSE控制命令,對(duì)斷路器進(jìn)行操作。
　　 論文首先概述了數(shù)字化變電站的研究與發(fā)展現(xiàn)狀,通過(guò)對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能和發(fā)展過(guò)程的總結(jié),闡述了本課題的研究意義。研究了與本課題相關(guān)的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、合并單元以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中使用的面向?qū)ο蠹夹g(shù)及UML語(yǔ)言,深入研究了本課題使用的Blackfin處理器的主要特性和內(nèi)核架構(gòu),通過(guò)對(duì)比選擇

3、了本系統(tǒng)采用的嵌入式操作系統(tǒng)。
　　 通過(guò)對(duì)所要研制的FDAU的功能和性能的分析,進(jìn)行框架方案的設(shè)計(jì)以及重要模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)。接著進(jìn)行硬件搭建和程序設(shè)計(jì)。重點(diǎn)對(duì)核心部件CPU板的原理和PCB設(shè)計(jì)、采樣模塊的原理和采樣控制過(guò)程和采樣同步方法進(jìn)行了研究。為實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)要求的信息共享,構(gòu)建了前置數(shù)據(jù)采集的完整信息模型,并實(shí)現(xiàn)了基于IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)的采樣值報(bào)文的映射和基于IEC61850-8-1標(biāo)準(zhǔn)的變電站通用事件G

4、OOSE報(bào)文的映射。
　　 最后,對(duì)前置數(shù)據(jù)采集單元的功能和性能進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和誤差分析表明前置數(shù)據(jù)采集單元的研制達(dá)到了設(shè)計(jì)目的和實(shí)用要求。
　　 本文研制的FDAU實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)變電站的智能化測(cè)量與控制,滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開放性和互操作性的要求,滿足數(shù)字化變電站系統(tǒng)對(duì)過(guò)程層設(shè)備的信息共享的要求。對(duì)于常規(guī)變電站數(shù)字化改造具有重要的理論意義和工程價(jià)值。隨著傳統(tǒng)變電站數(shù)字化改造進(jìn)程的開展,該裝置將得到廣泛的應(yīng)用