[實用新型]數字功率源

無效

• 申請號: 201020049939.4
• 申請日: 2010-01-18
• 公開（公告）號: CN201615926U
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 姚力;陸春光;李少騰
• 申請（專利權）人: 浙江省電力試驗研究院;浙江省電力試驗研究院技術服務中心
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本實用新型涉及電能表的功率源，具體地說是一種適用于全數字電能表的數字功率源。

背景技術

現有的功率源只能輸出實際的電壓、電流等計量數據，是一種實際的功率源，無法與具備IEC61850-9-1和IEC61850-9-2以太網光纖接口的全數字電能表無縫連接，目前還沒有一種能與全數字電能表無縫連接的功率源。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種數字功率源，以實現與全數字電能表無縫連接的目的。

為此，本實用新型采用如下的技術方案：數字功率源，其特征在于它包括IEC61850數字源發生單元、系統管理控制單元、電源管理單元、顯示單元和鍵盤控制單元，電源管理單元通過電纜線與上述的其它各單元連接；系統管理控制單元與IEC61850數字源發生單元進行雙向通訊，通過排線與鍵盤控制單元連接，通過排線與顯示單元連接。電源管理單元負責提供其它各單元的工作電源。IEC61850數字源發生單元負責接收系統管理控制單元的控制命令，產生相應的數據幀，通過網絡接口輸出。系統管理控制單元負責控制IEC61850數字源發生單元，顯示單元負責顯示系統管理控制單元的顯示信息，給用戶提供人機交互的顯示窗口。鍵盤控制單元給用戶提供了控制系統管理控制單元的鍵盤功能。

本實用新型工作時，通過串口控制單元(PC計算機或其他控制設備)或鍵盤控制單元來控制系統管理控制單元，并按照內部協議使IEC61850數字源發生單元輸出符合IEC61850-9-1/IEC61850-9-2的電壓、電流、功率因數等計量數據，通過網絡接口輸出。

在數字化變電站中，電子式互感器將采樣值傳輸給合并單元，合并單元將一次側傳過來的12路信號，經過一定的預處理后按照IEC61850規約中9-1，9-2所規定的編碼格式和協議發送給二次保護、控制設備、數字電能表等。數字源發生單元就是基于合并單元的這個功能特點，根據電壓、電流、功率因數等實際值計算出一個理論的電壓電流數據流，按照IEC61850-9-1，IEC61850-9-2的幀格式，通過以太網光纖口，發送到數字電能表上。目前在合并單元中使用比較廣泛的是FPGA+DSP的結構，因為FPGA具有獨特的FIFO(先進先出)結構，方便于多路采樣數據的排序和預處理。數據流經基于FPGA的數據還原模塊完成高速數據的接收還原后，送入DSP中完成一系列復雜協議的處理和濾波。隨著目前嵌入式技術的發展，基于ARM架構的處理器應用更加廣泛，技術也日趨成熟，ARM處理器的多流水線設計、更高的主頻和更多的功能所帶來的優勢也越來越明顯。

上述IEC61850數字源發生單元的硬件結構采用一塊ARM2440嵌入式工控板，其由核心板和控制板組成，核心板負責IEC61850的功率運算和協議的組成，控制板負責協議命令的控制和協議的網絡發送，協議命令是通過控制板控制，協議的網絡發送是通過控制板上的RJ45網絡接口來實現。

上述的數字功率源，系統管理控制單元采用一ARM9315嵌入式工控板，負責圖形界面的設置，并且通過RS323接口與IEC61850數字源發生單元雙向通訊，負責控制IEC61850數字源發生單元。

上述的數字功率源，電源管理單元是由一個5V開關電源和一個12V開關電源組成，5V開關電源負責給IEC61850數字源發生單元供電，12V開關電源負責給系統管理控制單元、顯示單元和鍵盤控制單元供電。

上述的數字功率源，顯示單元為彩色液晶顯示器；鍵盤控制單元由36個按鍵組成。

本實用新型具有以下有益效果：1)具備100M以太網光纖輸出接口，輸出符合IEC61850-9-1，IEC61850-9-2標準格式的電流、電壓數據，可與具備IEC61850-9-1和IEC61850-9-2以太網光纖接口的全數字電能表無縫連接；2)由于采用了DSP和雙ARM系統數據處理結構，使得用于電能計算的數字信號處理器有足夠的時間來更加精確的處理電能數據和更強的網絡數據吞吐能力，從而使數據源的數字輸出精度更高，網絡輸出能力更強。

下面結合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖。

具體實施方式