基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備的硬件系統(tǒng)設(shè)計的開題報告

基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備的硬件系統(tǒng)設(shè)計的開題報告1.課題背景與研究意義隨著能源使用量的增加，能源管理日趨重要。在國內(nèi)及國際上，電力系統(tǒng)改革及電能質(zhì)量問題越來越引起重視，因此，建立高效智能的電力系統(tǒng)是至關(guān)重要的。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，配電系統(tǒng)的智能化已成為亟待解決的問題。目前國內(nèi)外配電自動化終端設(shè)備因為其廣泛應(yīng)用，受到人們的高度關(guān)注，然而目前市場上的配電自動化終端設(shè)備大多存在處理速度慢，可靠性低等問題。因此，本課題旨在設(shè)計一種基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備，通過使用FPGA的高性能處理能力，實現(xiàn)配電自動化控制，并提高設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性，為配電系統(tǒng)的智能化進程做出貢獻。2.研究內(nèi)容和技術(shù)路線本課題主要內(nèi)容是：設(shè)計一種基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備，主要實現(xiàn)以下幾個方面的功能：(1)實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集和傳輸。(2)實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的自動化控制和管理。(3)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和分析處理功能。(4)實現(xiàn)遠程通信和監(jiān)控功能。為達成上述目標(biāo)，本課題的技術(shù)路線如下：(1)硬件系統(tǒng)的設(shè)計。利用FPGA技術(shù)設(shè)計智能配電自動化終端設(shè)備，采用高速ADC芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，并通過以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)計適合配電自動化應(yīng)用的外圍電路，實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的采集和控制。(2)軟件系統(tǒng)的設(shè)計。針對配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和處理需求，設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、處理和存儲軟件，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和管理。通過MATLAB等工具對數(shù)據(jù)進行分析處理，提高配電的運行效率。(3)系統(tǒng)集成與測試。對硬件和軟件進行集成和測試，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，滿足實際應(yīng)用要求。3.預(yù)期成果本課題旨在設(shè)計一種基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備，可以實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化控制與管理，提高配電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。預(yù)期成果如下：(1)設(shè)計出符合配電自動化應(yīng)用要求的硬件系統(tǒng)，并實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集和傳輸，實現(xiàn)自動化控制和管理功能。(2)設(shè)計出符合配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和處理需求的軟件系統(tǒng)，并實現(xiàn)配電數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和管理。(3)完成系統(tǒng)集成和測試，建立基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備，并進行測試和驗證。(4)發(fā)表一篇論文，介紹基于FPGA的智能配電自動化終端設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)，成果得到推廣和應(yīng)用。4.參考文獻[1]YuanDG.ResearchonIntelligentDistributionAutomationSystemBasedonFPGATechnology[J].EnergyProcedia,2017,105:4952-4957.[2]ShenS,WangL,ZhaoH.FPGA-baseddistributionnetworkfaultlocationdevice[J].JournalofSoutheastUniversity(NaturalScienceEdition),2014,44(1):1-6.[3]HuZ,RenZ,ZhangH.Designandrealizationofmutualinductor-resistancedetectionsystembasedonFPGA[C]//2018IEEE3rdEnergyInternetTechnologiesandApplications(EITA).IEEE,2018:381-385.[4]ZhaoC,YangY.DesignofalowvoltageswitchgearmonitoringsystembasedonFPGAandindustrialEthernet[C]//201813thIEEEConferenceonIndustrialElectronicsandApplications(ICIEA).IEEE,2018:2511-2515.[5]SongT,WangY,ZhanZ.Designandimplementationofmonitoringandco