[实用新型]一种基于完全FPGA采样控制的智能变电站核相仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于完全FPGA采样控制的智能变电站核相仪，属于智能电网中校验设备的硬件平台开发领域。

背景技术

智能变电站所采用的数字化采样模式，大幅提高了变电站的信息容量，简化了变电站的信息共享及设备间互操作难度，对电力系统的智能化发展有重要的影响。采样核相是变电站投运、检修过程中的必要工作，是确保变电站顺利投运稳定工作的可靠保障。依靠现场核相实验，预防异常相位的电源系统或变压器合环，是确保变电站顺利投运和稳定工作的可靠保障。传统变电站采样核相采用模拟量接入方式，核相设备只需具备A/D采样及后续数据处理分析能力；智能变电站内的采样核相采用数字量接入方式，由核相设备统一进行数据同步，最终实现核相功能。与传统变电站采样核相不同，智能变电站内的采样核相采用数字量接入方式，由核相设备统一对采样数据进行同步，最终实现核相功能。因此，对智能变电站核相设备的采样同步性提出了更高的要求。

目前智能变电站专用的核相设备较少，且基本采用单一微处理器采样控制或微处理器与FPGA混合采样控制的系统架构模式，在电气量的采样精度、数据同步性、核相分辨率等方面都有不足，不能完全满足智能变电站采样核相的发展需求。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于完全FPGA采样控制的智能变电站核相仪，高实时性、高精度、高分辨率和稳定性，更好的满足智能变电站采样核相的发展需求。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于完全FPGA采样控制的智能变电站核相仪，其特征在于：包括作为唯一采样控制器件的FPGA芯片，所述FPGA芯片内部设置有嵌入式硬核乘法器和数字时钟管理模块，所述FPGA芯片与后续处理器件相连接。 

所述FPGA芯片兼具模拟量A/D采样端口、非以太网类数字采样端口、以太网类数字采样端口以及同步信号输入端口，具备并行处理多组数据的能力。

所述FPGA芯片内部设置有双口RAM。

有益效果：本实用新型提供的一种基于完全FPGA采样控制的智能变电站核相仪具有如下特点：1、多样化的智能变电站采样输入：FPGA芯片操作灵活，使用FPGA对外部采样进行控制，可精确处理模拟量A/D采样、非以太网类数字采样、以太网类数字采样等各类采样数据，方便的实现多样化的采样输入。2、数据间同步性好：FPGA芯片具备并行处理多组数据的能力，采用一块FPGA芯片完成对各类数据的采样控制、同步信号输入及内部时钟管理，可以保证各类采样数据具备完全一致的基准参考，减少采用不同芯片进行采样控制时的硬件固有延迟误差，进一步提高采样数据的实时一致性。3、提高以太网类数字采样的精度及核相分辨率：相比较微处理器，FPGA芯片延迟小、实时性强，在采用微处理器对智能变电站采样特别是以太网类数字采样进行采样控制时，无法精确计算采样报文接收时刻与基准同步时刻的时间偏移量，导致最终的采样精度及核相分辨率不高，通过FPGA芯片对以太网类数字采样进行控制，可将时间误差控制在ns级，极大的提高核相仪的检测精确度。4、核相结果更稳定：采用FPGA芯片对内部时钟进行管理，由于FPGA本身具备较高的实时性和精确性，可以保证核相结果的长期稳定。总之，采用完全由FPGA采样控制技术的智能变电站核相仪，比现有的采用单一微处理器控制或微处理器、FPGA混合控制核相仪具备更高的核相精度和稳定性，可以极大加强智能变电站核相设备的工程应用能力，有利于推进智能变电站与智能电网的发展。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。