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(多图) 基于FPGA的全光纤电流互感器控制电路设计

/?? 2014年08月11日 ?? 收藏1
电流互感器作为高压电网检测主要设备,不仅为电能的计量提供参数,而且是为继电保护提供动作的依据。随着国家智能电网和特高压电网的发展,传统电磁式电流互感器逐渐暴露出其致命缺陷,例如高电压等级时绝缘极为困难、更高电压下易磁饱和导致测量精度下降等。相比之下,光纤电流互感器具有抗电磁干扰能力强、绝缘可靠、测量精度高、结构简单和体积小巧等诸多优点,是当前研究热点。作为光纤电流互感器的核心部件,其检测和控制电路对电流检测精度和范围具有非常重要的影响。

目前检测和控制电路实现主要有两种方案,一种是以数字信号处理芯片(DSP)为核心,由于DSP的速度越来越快,使得DSP成为很多数据处理和信号检测方案的首选,但在时序控制方面是其瓶颈,由于时序控制精度和速度直接影响光纤电流互感器的检测精度,所以该方案控制精度提高有限;另一种是以现场可编程门阵列(FPGA)和DSP为核心器件,结合两者的优点,利用FPGA来完成系统时序控制,DSP实现各种数字信号处理算法,虽然可以获得非常高的控制精度,但系统结构相对复杂,可靠性下降。随着FPGA技术的发展,FPGA不仅被用来进行精密时序控制,而且可以实现复杂数字信号处理功能。本文利用FPGA来实现精密时序控制的同时,实现非常复杂的信号处理算法,并以FPGA为核心器件完成光纤电流互感器信号检测和控制电路设计,利用该电路控制光纤电流互感器传感头进行电流测试和标定。试验结果表明,系统控制精度达到0.2 S级测量准确度的要求。

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光纤电流互感器? 闭环控制? FPGA? 测量准确度?

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