[發(fā)明專利]基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910242973.5
• 申請日: 2009-12-22
• 公開（公告）號: CN102103199A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁瑞銘;李順昕;魯觀娜;王思彤;丁恒春;楊曉科;殷昌華;熊寵魏
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;威勝集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于電力系統(tǒng)中數(shù)字化多功能電能表的測量技術(shù)，尤其關(guān)于數(shù)字電能表的測試信號生成技術(shù)，具體的將是一種基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生裝置及方法。

背景技術(shù)

目前，數(shù)字化電能表已經(jīng)在數(shù)字化變電站掛網(wǎng)運行，該數(shù)字化電能表是遵循IEC61850-9-1數(shù)字化變電站通信規(guī)約，具有數(shù)字信號輸入接口，應(yīng)用于數(shù)字化變電站的新型電能表。

由于數(shù)字化電能表的輸入端口為數(shù)字接口，而傳統(tǒng)的模擬校驗裝置不能提供數(shù)字校驗信號，因此無法用于數(shù)字化電能表的校驗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生裝置及方法，可以輸出符合IEC61850-9-1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)幀。

本發(fā)明實施例的目的之一是，提供一種基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生裝置，該裝置包括：信號參數(shù)設(shè)置單元，用于對數(shù)字信號的包括電壓、電流、功率和頻率在內(nèi)的信號參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；信號模型生成單元，用于根據(jù)存儲的三相電力數(shù)學(xué)模型和設(shè)置好的信號參數(shù)生成數(shù)字信號模型；采樣參數(shù)設(shè)置單元，用于對輸出數(shù)據(jù)的采樣率進(jìn)行設(shè)置；采樣數(shù)據(jù)生成單元，用于根據(jù)設(shè)置好的采樣率對所述的數(shù)字信號模型進(jìn)行采樣，生成采樣數(shù)據(jù)；幀格式設(shè)置單元，用于對輸出數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行設(shè)置；數(shù)字信號輸出單元，用于將所述的采樣數(shù)據(jù)按照設(shè)置好的輸出數(shù)據(jù)幀格式組幀輸出。

本發(fā)明實施例的目的之一是，提供一種基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生方法，該方法包括以下步驟：對數(shù)字信號的包括電壓、電流、功率和頻率在內(nèi)的信號參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；根據(jù)三相電力數(shù)學(xué)模型和設(shè)置好的信號參數(shù)生成數(shù)字信號模型；對輸出數(shù)據(jù)的采樣率進(jìn)行設(shè)置；根據(jù)設(shè)置好的采樣率對所述的數(shù)字信號模型進(jìn)行采樣，生成采樣數(shù)據(jù)；對輸出數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行設(shè)置；將所述的采樣數(shù)據(jù)按照設(shè)置好的輸出數(shù)據(jù)幀格式組幀輸出。

本發(fā)明實施例的效果在于，通過構(gòu)建能夠輸出符合IEC61850-9-1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的數(shù)字信號發(fā)生裝置，為數(shù)字化電能表提供測試信號，用于數(shù)字化電能表的校驗。該數(shù)字信號發(fā)生裝置所采用信號的幅值和相位可通過參數(shù)設(shè)置，輸出數(shù)據(jù)的采樣率也可設(shè)置，輸出數(shù)據(jù)幀的格式可通過參數(shù)設(shè)置，從而可構(gòu)造輸出各種參數(shù)條件下的采樣數(shù)據(jù)幀，適應(yīng)不同的測試需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為信號參數(shù)設(shè)置單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為幀格式設(shè)置單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生方法流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例中對信號參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的具體操作示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例中對輸出數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行設(shè)置的具體操作示意圖；

圖7為本發(fā)明一實施例數(shù)字式信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明一實施例中主控計算機(jī)參數(shù)的幀格式圖；

圖9為本發(fā)明一實施例中管理平臺下發(fā)的數(shù)據(jù)幀格式圖；

圖10為輸出的符合IEC61850-9-1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)幀格式圖；

圖11為本發(fā)明又一實施例的數(shù)字式信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1所示為本發(fā)明基于三相電力系統(tǒng)模型的數(shù)字信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括：信號參數(shù)設(shè)置單元101、信號模型生成單元102、采樣參數(shù)設(shè)置單元103、采樣數(shù)據(jù)生成單元104、幀格式設(shè)置單元105以及數(shù)字信號輸出單元106。

通過信號參數(shù)設(shè)置單元101對數(shù)字信號的包括電壓、電流、功率和頻率在內(nèi)的信號參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過采樣參數(shù)設(shè)置單元103對采樣率進(jìn)行設(shè)置；信號模型生成單元102根據(jù)存儲的三相電力數(shù)學(xué)模型和由信號參數(shù)設(shè)置單元101設(shè)置好的信號參數(shù)生成數(shù)字信號模型，輸出建立的數(shù)字信號模型的數(shù)據(jù)；采樣數(shù)據(jù)生成單元104根據(jù)設(shè)置的采樣率對數(shù)字信號模型進(jìn)行采樣，生成采樣數(shù)據(jù)；通過幀格式設(shè)置單元105對輸出的數(shù)據(jù)的幀格式進(jìn)行設(shè)置；數(shù)字信號輸出單元106將采樣數(shù)據(jù)按照設(shè)置好的輸出數(shù)據(jù)幀格式組幀輸出。

其中三相電力模型公式如下式(1)、(2)所示：