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随着电力系统容量的日益扩大和电压运行等级的不断提高,传统的电磁式互感器暴露出越来越多的缺点,难以满足电网向自动化、数字化方向发展的需要。在这种情况下,基于电子计算机技术、光电传感技术的新一代电子式互感器成为当前人们研究的热点,是带有革命性的研究方向。本文基于电子式互感器的研究背景,结合国际标准IEC60044-7/8以及IEC61850-9-1,着重讨论合并单元数字接口的实现。本文首先概述了电子式互感器的研究发展情况以及工作原理,并进行了基于Rogowski空心线圈包括传感头、数据采样、光纤通讯和高压侧电源管理的整体设计。然后介绍了IEC 60044-8和IEC 61850-9-1中规定的电子式互感器数字输出接口的特性,同时对合并单元的结构原理、通信特点以及功能划分进行了分析研究,在此基础上提出了一种基于嵌入NIOS II现场可编程门阵列(FPGA)的合并单元实现方案。在介绍了FPGA设计流程特点后,选择合适的器件,从硬件上和软件两个方面对同步、数据处理以及数据输出功能的实现进行了详细的设计。本课题的创新、独特之处:详细分析了新的国际标准中对于互感器合并单元的要求和输出特性,为其提出实现的设计方案提供前期准备;采用嵌入NIOS II核的FPGA平台实现合并单元各功能。选择高性能低功耗的Altera公司的CycloneII系列的微处理器作为硬件平台。使用SOPC技术,降低了开发成本,缩短了开发周期,并为以后的扩展提供了便利;该设计方案能够很好地解决合并单元同时处理任务多、通信信息流量大、通信速度较高等问题,具有较高的可靠性和实时性,为电子式互感器的合并单元的设计实现提供了很好的研究方向。