基于FPGA的电力系统微机保护装置的设计与研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 继电保护的概念 | 第15-16页 |
| 1.3 继电保护的原理及特点 | 第16-25页 |
| 1.3.1 电流电压保护 | 第17-18页 |
| 1.3.2 方向性电流保护 | 第18页 |
| 1.3.3 零序保护 | 第18-19页 |
| 1.3.4 距离保护 | 第19-23页 |
| 1.3.5 纵联电流差动保护 | 第23-24页 |
| 1.3.6 高频保护 | 第24-25页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第25-27页 |
| 1.4.1 微机保护的现状 | 第25-26页 |
| 1.4.2 继电保护微机化的特点 | 第26页 |
| 1.4.3 目前我国微机保护的缺点 | 第26-27页 |
| 1.5 本文所做工作 | 第27-28页 |
| 2 硬件设计 | 第28-42页 |
| 2.1 系统的总体结构 | 第28-29页 |
| 2.2 现场可编程门阵列简介 | 第29-30页 |
| 2.2.1 现场可编程门阵列概述 | 第29页 |
| 2.2.2 CYCLONE系列器件概述 | 第29-30页 |
| 2.3 硬件描述语言综述 | 第30-31页 |
| 2.4 仿真软件QUARTUS Ⅱ11.0 | 第31-32页 |
| 2.5 流水线设计简介 | 第32-33页 |
| 2.6 外围的模块电路设计 | 第33-39页 |
| 2.6.1 电压互感器 | 第33-34页 |
| 2.6.2 信号处理电路 | 第34页 |
| 2.6.3 A/D采样 | 第34-35页 |
| 2.6.4 串行通信接口 | 第35-37页 |
| 2.6.5 开关量输入输出设计 | 第37-38页 |
| 2.6.6 电源电路设计 | 第38页 |
| 2.6.7 液晶显示模块电路 | 第38-39页 |
| 2.6.8 按键电路的设计 | 第39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-42页 |
| 3 微机保护算法的研究 | 第42-52页 |
| 3.1 两点乘积算法 | 第42-43页 |
| 3.2 半周积分算法 | 第43-44页 |
| 3.3 微分方程算法 | 第44-45页 |
| 3.4 差动算法 | 第45页 |
| 3.5 傅里叶算法 | 第45-49页 |
| 3.5.1 离散傅里叶变换 | 第46-47页 |
| 3.5.2 快速傅里叶变换 | 第47-49页 |
| 3.6 数据的采集 | 第49-50页 |
| 3.6.1 采样频率的选择 | 第50页 |
| 3.6.2 采样间隔的自适应调整 | 第50页 |
| 3.7 微机测量算法 | 第50-51页 |
| 3.7.1 电压电流的有效值算法 | 第50-51页 |
| 3.7.2 功率和功率因素的算法 | 第51页 |
| 3.8 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 软件设计 | 第52-58页 |
| 4.1 FPGA软件功能概述 | 第52页 |
| 4.2 软件设计总体原则 | 第52-54页 |
| 4.2.1 接口软件 | 第52-53页 |
| 4.2.2 保护软件的配置 | 第53页 |
| 4.2.3 中断服务程序及其配置 | 第53-54页 |
| 4.3 系统软件的流程图 | 第54-57页 |
| 4.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 实验结果与分析 | 第58-68页 |
| 5.1 FPGA功能模块的的实现 | 第58-63页 |
| 5.1.1 模块仿真综合 | 第58-59页 |
| 5.1.2 FPGA的AD0809控制器的实现 | 第59-60页 |
| 5.1.3 FPGA FFT模块的实现 | 第60-63页 |
| 5.2 实验结果与分析 | 第63-66页 |
| 5.2.1 试验设备配置 | 第64页 |
| 5.2.2 实验内容与结果 | 第64-66页 |
| 5.3 试验结果分析 | 第66-67页 |
| 5.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 6 系统抗干扰分析 | 第68-74页 |
| 6.1 影响微机保护装置的干扰源 | 第68-69页 |
| 6.2 抗干扰措施 | 第69-71页 |
| 6.2.1 CPU单元抗干扰措施 | 第69-70页 |
| 6.2.2 功率放大电路的抗干扰措施 | 第70页 |
| 6.2.3 开关量及模拟量输入输出路抗干扰措施 | 第70页 |
| 6.2.4 PCB电路抗干扰措施 | 第70-71页 |
| 6.3 装置故障的自动检测技术 | 第71-72页 |
| 6.4 本章小结 | 第72-74页 |
| 7 结论与展望 | 第74-76页 |
| 7.1 结论 | 第74页 |
| 7.2 展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 作者简介及硕士期间的论文发表 | 第82页 |
