電力系統(tǒng)繼電保護中基4FFT模塊在SOPC中的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平的不斷改善，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定供電提出了越來越高的要求，保證電力系統(tǒng)安全可靠地運行成為維護社會穩(wěn)固發(fā)展的基礎(chǔ)。電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信技術(shù)的新發(fā)展，給繼電保護提供了強大的技術(shù)后盾。本文分析了近年來繼電保護理論發(fā)展趨勢和最新進展：保護理論從簡單邏輯判斷發(fā)展到經(jīng)典傅氏算法；保護設(shè)備也從晶體管時代演變到微機保護時代。由于微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢，許多先進的電力保護算法能以程序的形式在微機繼電保護設(shè)備上實現(xiàn)，推動

2、了電力繼電保護的快速發(fā)展。但由于處理器性能、系統(tǒng)復(fù)雜度等問題的存在，使得現(xiàn)有的微機保護裝置都存在一定的局限性。文中對電力系統(tǒng)的故障出現(xiàn)的種類和概率進行了分析和討論，認為電力繼電保護就是要有效地從雜亂的線路信號中提取有用信號；而傅立葉變換在頻域分析方面的優(yōu)勢，使其成為繼電保護理論的經(jīng)典。本文提出一種新型的繼電保護架構(gòu)，即利用Altera，公司新的SOPC技術(shù)——Nios Ⅱ軟核處理器，進行電力繼電保護平臺的設(shè)計。 Nios Ⅱ軟核

3、處理器是 Altera 公司的SOPC解決方案，它以IP核的形式提供給設(shè)計者；用戶可以借助 Altera 公司的SOPC Builder等開發(fā)工具，按照自己的需求選擇合適的CPU及外設(shè)，可以迅速定制出一個片上可編程的處理系統(tǒng)。本設(shè)計從電力系統(tǒng)繼電保護基本模型的需求出發(fā)，綜合未來繼電保護的發(fā)展方向，提出繼電保護通用平臺基本結(jié)構(gòu)。結(jié)合SOPC技術(shù)，根據(jù)需求，在FPGA平臺上對一種快速傅立葉變換進行設(shè)計，并對其各個單元進行功能和時序的分析、仿