Realizacja urządzeń automatyki elektroenergetycznej na bazie układów FPGA

• Autorzy: Niklas P.

Warianty tytułu

EN

Realization of automatic power system devices based on FPGA chip

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano wykorzystanie układu FPGA do realizacji układu automatycznej synchronizacji prądnic. Zastosowanie układu FPGA zapewnia w pełni sprzętową realizację procesu synchronizacji. Gwarantuje to deterministyczną i niezawodną realizację procesu synchronizacji. Układ FPGA pozwala również na równoległą realizację poszczególnych zadań procesu synchronizacji.

EN

In the paper there is described implementation of a power object automatic synchronizer with use of the FPGA chip. The FPGA unit is a programmable chip. It is equipped with a specific set of logic elements, among which you can define the network of connections (Fig. 1). In this way, a hardware implementation of the desired functionality of the system is obtained [3]. The task of the automatic synchronizer is to connect a synchronized power object to parallel work, according to the amplitude, frequency and phase conditions. Given the very serious consequences of erroneous execution of the synchronization process [1], automatic synchronizers belong to the group of devices which puts very high demands for reliability. Application of FPGA provides fully hardware realization of the synchronization process. The advantage is high reliability, resulting from elimination of layers of software, which can be a potential source of errors. Another advantage is the true parallel realization of each task of the synchronization process. Each task is carried out in parallel by separate blocks of logic elements, as shown in Fig. 3. This solution also provides fully deterministic execution of the program code. The developed synchronizer enables full registration of parameters of the synchronization process, which is realized by application operating on a PC. Communication between the synchronization process and the application takes place via the Internet and the mechanism of direct memory access DMA. The communication diagram is shown in Fig. 5.

Słowa kluczowe

PL

układ FPGA; przetwarzanie równoległe; sprzętowa realizacja; układ automatycznej synchronizacji prądnic

EN

FPGA chip; parallel realization; hardware realization; automatic synchronizer of power units

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 1
• Strony: 84--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., schem., tab.

Twórcy

autor

Niklas P.

• Politechnika Gdańska, katedra Robotyki i Systemów Mechatroniki, ul. G. Narutowicza 11/12, 0-233 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Redlarski G.: Nowe rozwiązania automatyzacji procesu łączenia obiektów elektroenergetycznych do pracy równoległej. Wydawnictwo PG, Seria Monografie nr 98, 2009.
• [2] Worchel J.: The Field-Programmable Gate Array (FPGA): Expanding Its Boundaries, InStat Market Research, 2006.
• [3] Clive Maxfield.: The design warrior’s guide to FPGAs: devices, tools and flows, Elsevier, 2004.
• [4] Hauck S., DeHon A.: Reconfigurable computing: the theory and practice of FPGA-based computation, Elsevier, 2008.
• [5] Monmasson E., Cirstea M.: FPGA Design Methodology for Industrial Control Systems - A Review, IEEE Transactions on industrial electronics, Vol. 54, No. 4, August 2007.
• [6] Niklas P.: Pomiar częstotliwości napięcia w urządzeniach automatyki elektroenergetycznej, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, nr 63.