文档介绍：分类号密级
UDC

电
子
式
互
感
器
数
据
采硕士学位论文
集

器
的
研
究电子式互感器数据采集器的研究

作者姓名: 刘若鹏
西
华工程领域: 电气工程
大
学学号: 2120**********
生
硕
指导教师: 方春恩陈军平
士
学
完成日期: 2013 年 3 月
位
论
文
Classified Index:
UDC:

Xihua University
Master Degree Dissertation

Data Acquisition of Electrical Transformer

Candidate: Liu Ruo-peng
Engineering Field: Electrical Engineering
Student ID: 2120**********
Supervisor: Fang Chun-en Chen Junping

March, 2013
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 日期
西华大学硕士学位论文
摘要
互感器是电力系统中用来测量电流、电压的重要设备,其测量精度及可靠性与电力
系统的安全、可靠和经济运行密切相关。但是,随着电力系统电压等级以及电力系统各
个方面自动化和智能化要求的不断提高,传统的电磁式电力互感器暴露出越来越多的缺
点。为适应电力系统的发展和需要,对新型电子式互感器的研究成为人们研究的热点。
随着 IEC 61850 标准体系的颁布和推行,我国对电子式互感器的结构、试验和输出接口
等都有了明确地标准和准则。这进一步促进了电子式互感器的发展和研究。
本文首先对电子式互感器的概念、工作原理和组成结构、电子式互感器的研究背景
及其国内外发展现状做了一些简单介绍。其次,对本文的主要研究内容逐步进行了详细
介绍。最后对本文进行一些总结,并对未来工作做进一步展望。
本文主要在实验室已经研制成功的电子式电压/电流传感器样机的基础上,根据国
家标准电子式电压互感器和电子式电流互感器的要求完成电子式互感器数据采集部分
的功能实现。主要内容包括了硬件设计和软件设计两方面内容。
硬件电路设计主要包括了电压跟随、信号调理、FPGA 外围及电磁兼容性的设计等。
并设计测试试验,对硬件部分进行测试。软件部分设计主要包括 FIR 型抗混叠滤波器模
块、异步串行口通信模块、CRC 校验模块、FIFO 模块等。在 Quartus II 软件平台上通过
Verilog HDL 语言编写各个功能模块,并通过 Quartus II 自带的波形仿真软件、Modelsim
等软件进行仿真调试。最后通过分析仿真结果,确定各个功能模块设计正确,可以正常
工作。

关键词:电子式互感器;智能电网;FPGA;数据采集

I
电子式互感器数据采集器的研究
Abstract
Transformer is an important equipment of the electric power system used to measure
current, voltage, and its measurement precision and reliability are closely related to the safe,
reliable