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第一篇 引论2

1 引论2

1.1 智能变电站概述2

1.1.1 背景2

1.1.2 IEC 61850标准3

1.1.3 智能变电站特点4

1.2 二次设备硬件技术5

1.2.1 概述5

1.2.2 特点5

1.2.3 分类6

1.2.4 硬件的未来技术9

1.3 研究内容9

1.3.1 硬件开发中的四大类设计9

1.3.2 硬件开发的过程10

第二篇 可靠性设计14

2 可靠性基础知识14

2.1 简介14

2.1.1 概述14

2.1.2 技术要求14

2.1.3 过程分析15

2.2 基础知识16

2.2.1 电压匹配16

2.2.2 阻抗匹配16

2.2.3 滤波特性17

2.2.4 选型公式19

2.2.5 误差估计21

2.2.6 仿真工具软件23

2.2.7 开发工具软件25

2.3 本章小结28

3 CPU硬件系统29

3.1 ZYNQ硬件平台的输入29

3.1.1 概述29

3.1.2 技术要求30

3.2 ZYNQ硬件平台的工具与技术31

3.2.1 总体设计31

3.2.2 器件选型32

3.2.3 原理图设计34

3.2.4 PCB设计39

3.3 ZYNQ硬件平台的输出40

3.4 本章小结40

4 I/O硬件系统41

4.1 开入回路41

4.1.1 开入回路的输入41

4.1.2 开入回路的工具与技术41

4.1.3 开入回路的输出43

4.2 开出回路43

4.2.1 开出回路的输入43

4.2.2 开出回路的工具与技术44

4.2.3 开出回路的输出47

4.3 互感器回路48

4.3.1 互感器回路的输入48

4.3.2 互感器回路的工具与技术49

4.3.3 互感器回路的输出52

4.4 A/D回路52

4.4.1 A/D回路的输入52

4.4.2 A/D回路的工具与技术52

4.4.3 A/D回路的输出58

4.5 D/A回路58

4.5.1 D/A回路的输入58

4.5.2 D/A回路的工具与技术59

4.5.3 D/A回路的输出61

第三篇 电磁兼容性设计64

5 电磁兼容性基础知识64

5.1 简介64

5.1.1 概述64

5.1.2 技术要求65

5.1.3 总结68

5.2 基础知识68

5.2.1 电压/电流变化率68

5.2.2 电磁场分析69

5.2.3 空间分离69

5.2.4 电气隔离69

5.2.5 防护元器件69

5.2.6 接地系统71

5.3 本章小结72

6 抗静电放电干扰73

6.1 静电放电抗扰度试验分析73

6.1.1 试验标准73

6.1.2 试验波形73

6.2 PNL回路74

6.2.1 PNL回路的输入74

6.2.2 PNL回路的工具与技术75

6.2.3 PNL回路的输出75

7 抗电快速瞬变脉冲群干扰76

7.1 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验分析76

7.1.1 试验标准76

7.1.2 试验波形76

7.2 电压互感器回路78

7.2.1 电压互感器回路的输入78

7.2.2 电压互感器回路的工具与技术79

7.2.3 电压互感器回路的输出84

7.3 IGBT驱动回路85

7.3.1 IGBT驱动回路的输入85

7.3.2 IGBT驱动回路的工具与技术85

7.3.3 IGBT驱动回路的输出91

8 抗浪涌干扰92

8.1 浪涌抗扰度试验分析92

8.1.1 试验标准92

8.1.2 试验波形92

8.2 继电器开出回路93

8.2.1 继电器开出回路的输入93

8.2.2 继电器开出回路的工具与技术93

8.2.3 继电器开出回路的输出96

8.3 IGBT开出回路96

8.3.1 IGBT开出回路的输入96

8.3.2 IGBT开出回路的工具与技术97

8.3.3 IGBT开出回路的输出101

9 抗阻尼震荡波干扰102

9.1 阻尼震荡波抗扰度试验分析102

9.1.1 试验标准102

9.1.2 试验波形102

9.2 积分回路103

9.2.1 积分回路的输入103

9.2.2 积分回路的工具与技术103

9.2.3 积分回路的输出108

10 抗工频磁场干扰109

10.1 工频磁场抗扰度试验分析109

10.1.1 试验标准109

10.1.2 试验方法110

10.2 电流互感器回路110

10.2.1 电流互感器回路的输入110

10.2.2 电流互感器回路的工具与技术111

10.2.3 电流互感器回路的输出114

第四篇 最优化设计117

11 最优化设计117

11.1 最优化基础知识117

11.1.1 概述117

11.1.2 过程分析117

11.1.3 基础知识117

11.2 积分回路119

11.2.1 积分回路的输入119

11.2.2 积分回路的工具与技术120

11.2.3 积分回路的输出127

11.3 开入回路129

11.3.1 开入回路的输入129

11.3.2 开入回路的工具与技术129

11.3.3 开入回路的输出132

第五篇 一致性设计135

12 一致性设计135

12.1 一致性基础知识135

12.1.1 简介135

12.1.2 过程分析135

12.1.3 基础知识135

12.2 连接器138

12.2.1 连接器的输入138

12.2.2 连接器的工具与技术139

12.2.3 连接器的输出144

第六篇 附录146

附录一 术语、英文全拼及缩写146

附录二 标准149